Генетическая трансформация зародышей

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