Млекопитающих
В настоящее время существует несколько достаточно надежных методических приемов генетической трансформации зародышей млекопитающих. Каждый из них имеет как определенные преимущества, так и ряд ограничений. Ценность всех этих подходов заключается в том, что они позволяют создавать линии животных, содержащих в геноме чужеродные гены.
Первый такой прием, предложенный еще 8—10 лет назад, основан на получении генетических химер, т. е. зародышей, состоящих из мозаики нормальных клеток и клеток с измененным геномом. Известно, что если агрегировать клетки двух зародышей либо ввести в полость бластоцисты бластомеры от другого зародыша, то в результате возникает зародыш, состоящий из клеток обоих партнеров.
Другое направление генетической трансформации млекопитающих, привлекающее в настоящее время наибольшее внимание, основано на введении рекомбинантных плазмид непосредственно в ядро оплодотворенной яйцеклетки. Суть этой техники сводится к микроинъекции небольшого объема (1—2 пкл) раствора, содержащего рекомбинант-ную плазмиду с клонированным геном, в ядро (мужской пронуклеус) оплодотворенной яйцеклетки мыши. Опыты проводят на той стадии развития, когда мужской пронуклеус, располагающийся в краевой зоне цитоплазмы, уже достаточно хорошо виден.
Если суммировать сведения о генетической трансформации млекопитающих путем микроинъекции клонированных генов в ядро оплодотворенной яйцеклетки мыши, нельзя не отметить следующие интересные факты. Прежде всего необходимо подчеркнуть, что этот метод является вполне надежным.
Хотя количество опубликованных работ на данную тему относительно невелико, т. е. в опытах пока еще использовано немного клонированных генов, однако имеющиеся сведения говорят о том, что при микроинъекции в ядро зиготы чужеродные гены с высокой часто-
той интегрируются и обнаруживаются в ДНК во всех исследованных органах трапсгеномиых мышей (мозаицизм если и встречается, то в порядке исключения).
Иитродуцированные гены, вероятно, стабильно встраиваются в геном и передаются потомству с мужскими половыми клетками, т. е. не подвергаются селекции при прохождении через зачатковый (половой) путь. Вместе с тем в ряде случаев у следующего поколения отмечены иные структура и количество копий интродуцированных генов, чем у родителей. Эти гены встречаются не чаще, чем у 50 % потомков, что говорит об их интеграции в какую-то одну хромосому. Проникновение в две хромосомы у одной и той же мыши происходит нечасто.
Генно-инженерные работы с геном гормона роста животных.
Получение животных с ускоренным ростом и увеличенной массой
Соматотропиый гормон — это полипептид, продуцируемый передней долей гипофиза, оказывающий анаболическое влияние на белковый и жировой обмен, стимулирующий рост скелета и увеличение размеров тела. Соматотропин аккумулируется в основном в печени, по обнаруживается также в жировой ткани, мышцах, почках и в сердце.
О первой успешной интеграции чужеродного гена гормона роста в геном животного было сообщено в 1981 г. Гордоном. Его опыты проводились на мышах, которым встраивали ген гормона роста человека или крысы, в результате были получены особи, отличающиеся ускоренным ростом и более крупными размерами, причем этот геи передавался потомству. Следующие эксперименты проводились на свиньях. В их ДНК введен ген гормона роста крупного рогатого скота. Трансгенные животные прибавляли в массе на 23 % быстрее, эффективнее усваивали корм, имели меньшую толщину шпика. Однако перенос чужеродного гена приводил к развитию разнообразных отклонений в обмене веществ, а также к стерильности. Такой же опыт с другими животными не привел к проявлению каких-либо фенотипи-ческих изменений (работы были проделаны на овцах, телятах, кроликах). Вероятно, это связано как со слабым узнаванием чужеродного гормона соответствующими рецепторами, так и с исчерпанием резервов роста у сельскохозяйственных животных. С целью преодоления этих негативных факторов была предпринята попытка вместо дополнительных копий гена гормона роста в геном вводить ген, кодирующий рилизинг-фактор соматотропина. Его встраивание приводило к увеличению уровня синтеза собственного гормона роста, однако фенотипические проявления не были отмечены.
Главные направления генно-инженерных работ
Со структурными белками молока.
Получение фармакологических белков