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1981年,科学家康斯坦丁尼首次将构建好的β-血红蛋白基因组用显微注射法转入小鼠的受精卵,这种受精卵后来发育成可将外源基因传给子代的小鼠,从而开创了转基因动物的先河。
在这以后,转基因动物的研究得到了很大的发展,并且开始了它的应用研究。
过去,研究基因结构与功能的关系,都是在分子水平和细胞水平上进行的,转基因动物为科学家提供了整体水平的模型。
人们能够在受精卵、胚胎、幼年、成年等不同时期,研究外源DNA在转基因动物内的复制、转录以及转录后得到的mRNA的翻译过程。
现在知道,人类很多疾病都是由于基因缺陷造成的。
为了研究各种基因缺陷造成疾病的机理,科学家们试图建立起各种动物模型,如高血压动物模型,但这些模型往往是多种因素或是多种基因缺陷造成的疾病模型,人们无法了解由单一基因缺陷造成的后果。
用转基因动物培育出的动物模型,提供了单一基因缺陷造成的疾病动物模型,弥补了以前模型的不足之处。
转基因动物的技术可用于基因治疗。
对于患有基因缺失而造成疾病的动物,可以将其缺失的正常基因注射入它的受精卵,使其子代的疾病得到纠正,但这个方法对于亲代疾病动物并无治疗作用。
转基因动物在基因产品的制备方面具有很大的潜力。
传统的基因产品制备是把目的基因克隆移于质粒上,再转入宿主菌,利用发酵法生产。
由于目的基因大多为真核基因,而宿主菌是原核细胞,因而在表达上还有不少困难需要克服,转基因动物为基因产品的大量生产开拓了新的途径。
德国的一家化学公司向苏格兰一家生物工程公司投资了1000万英镑,让它培育一种特殊的转基因动物——一种名叫“特蕾西”
的羊。
这种羊的乳汁中,含有一种医用价值很高的蛋白质——α-1-抗胰蛋白酶(简称AAT)。
在人体中,AAT用来控制内脏的生长。
据统计,约有万分之五的人患有AAT缺乏症,而在这类人群中,又有10%的人会患上肺组织生长不全、出现空洞的疾病。
科学家们将人体中产生AAT的基因片段导入羊的受精卵中,从而得到了在乳汁中能分泌AAT的转基因羊。
如前所述,人生长激素可以用基因工程的方法通过宿主菌发酵来生产。
现在日本一家乳制品公司通过转基因动物的方法从鼠奶中得到了浓度为0.1%的人生长激素。
鼠奶分泌的量虽然不多,但老鼠的饲养并不困难,该公司准备在此后利用这种转基因鼠大规模生产人生长激素。
由于临**治疗病员和战场上救护伤员的需要,血液的储备对于一个国家的医疗卫生事业来说至关重要。
人类正在研究多种血液代用品。
美国的DNX公司培育了一种转基因猪,这种猪的血液中含有人血红蛋白,看来利用猪血制备人用代血浆的日子不会太远了。
美国Genzyme公司还利用转基因山羊制造出组织纤维蛋白溶酶原激活因子(TPA),这种因子可用于溶解血栓,对于治疗因血栓而引起的心血管疾病有极大的辅助作用。
由于转基因动物在生产生物产品上的巨大潜力,人们将它们统称为“动物生物反应器”
。
结束语
著名的美国影片《侏罗纪公园》描写了生物科学家利用基因工程方法人工合成了恐龙的基因,并且使这种在地球上已经绝迹6500万年的巨型动物复活的故事。
这是一部科学幻想影片,现在的科学技术,尚无法将此幻想变为现实。
但是,在将来前景迷人的基因工程也许会实现这一科学幻想。
[1]统编小学语文教科书六年级上册课文《宇宙生命之谜》选自本篇文章的第三部分,选作课文时有改动。
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