С практической точки зрения у сельскохозяйственных животных наибольший интерес представляют белки молока, основным из которых является казеин, находящийся в этом продукте в виде казеин-кальцийфосфатных комплексов. Гены этого белка в настоящее время клонированы, и начаты работы по получению трансгенных жиров, характеризующихся желаемыми технологическими свойствами молока. Также изучается возможность введения в геном животных дополнительных копий к-казеина, который придает термостойкость молоку, и (3-казеина, увеличивающего количество центров протеолиза, что в свою очередь улучшает его сыродельные качества.
Самостоятельной задачей является получение молока, лишенного лактозы, что может быть достигнуто либо удалением а-лактоальбу-мина, либо введением фермента лактазы. Такой продукт мог бы быть использован в питании детей и взрослых, страдающих наследственной непереносимостью лактозы. Другое направление — подавление синтеза фермента ацетил-КоА-карбоксилазы в молочной железе, которая обеспечивает синтез жира, — привело бы к сокращению последнего в молоке.
Наличие в этом продукте разнообразной микрофлоры создает проблемы при его хранении, переработке и потреблении. С этой целью создаются генные конструкции, кодирующие антитела против определенных патогенных микроорганизмов. Другой подход — введение гена, кодирующего термостабильный фермент лизоцим бактериального происхождения, в результате чего после пастеризации молоко имеет более длительный срок хранения.
Перспективным направлением трансгенной технологии животных является использование крайне специфичных регуляторных последовательностей основных белков молока в качестве промоторов при создании новых генных конструкций. Эти исследования ставят задачи осуществления биосинтеза и секреции с молоком животных высокоценных физиологически активных белков человека, среди которых заслуживают внимания фактор IX свертываемости крови и а-1-анти-трепсин. Эти белки в составе рекомбииантной конструкции были встроены в геном четырех овец, которые стали секретировать в молоко до 25 мг/мл фактора свертываемости крови и почти в 1 000 раз больше а-антитрипсина. В трансгенных козах была получена секреция другого важного белка — тканевого плазминогенного активатора человека. Начаты работы по получению человеческой урокиназы у трансгенных мышей, белков — регуляторов лейкоэритропоэза в трансгенных телятах и ряд других.
Генно-инженерное изменение качества и выхода
Шерсти овец
Полученные в результате селекционной работы современные породы овец имеют высокую плотность шерстного покрова, и дальнейшие усовершенствования касаются получения особей с повышенным качеством и выходом шерсти. Это возможно при обеспечении волосяных фолликулов дополнительными питательными веществами, а именно аминокислотами, входящими в состав кератина шерсти. В настоящее время предполагаются два основных направления в решении этой проблемы: изменение баланса продуктов обмена веществ овец и манипуляция со структурными белками шерстных волокон. Для осуществления этих подходов предлагается вводить в геном овцы новые гены, модифицировать микроорганизмы рубца, генетически изменить кормовые и пастбищные культуры. Для биосинтеза керати-новых белков шерсти этих животных, связанных между собой ди-сульфидными мостиками, необходимы серосодержащие аминокислоты. Известно, что для усиления роста шерсти нужно увеличить и количество таких кислот. Цистеии поступает вместе с кормом, разлагаемым микрофлорой рубца. И для большей его выработки предполагается встраивание дополнительных копий генов в микроорганизмы или непосредственно в организм овцы. Причем эти гены предварительно должны быть модифицированы и работать только в эпителии желудочно-кишечного тракта животного. Изменение пути метаболизма, определяющего синтез глюкозы в печени или фолликулах, а следовательно, и увеличение количества энергии — это еще одно из направлений генной инженерии у овец. Для этого предполагается встраивание в определенную часть цикла трикарбоновых кислот двух ферментов, обеспечивающих глиоксилатный цикл синтеза глюкозы, которая позволяет сохранить аминокислоты, дополнительно выделяет энергию для роста шерсти.
Таким образом, разработка теории трансгенеза сельскохозяйственных животных и поиски путей практического использования этого метода идут параллельно, в связи с чем получение политрансгенных млекопитающих с желаемыми технологическими характеристиками не всегда достижимо вследствие технических причин и ограниченности знаний в этой области. Одно несомненно: успехи в области молекулярной генетики и биологии генов обеспечат дальнейший прогресс в решении проблемы трансгении сельскохозяйственных животных.