7家机构:非人类灵长类模型

【字体: 时间:2009年11月24日 来源:生物通

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  来自日本庆应大学等7家日本研究机构的研究人员在狨猴的受精卵中人工植入外源性遗传基因,成功培育出世界首批能够遗传转入基因的猴。这一研究成果公布在Nature杂志封面上,封面所示为一只名叫Hisui的转基因狨猴,含有自我失活的慢病毒载体CAG-EGFP。

  

生物通报道:来自日本庆应大学等7家日本研究机构的研究人员在狨猴的受精卵中人工植入外源性遗传基因,成功培育出世界首批能够遗传转入基因的猴。这一研究成果公布在Nature杂志封面上,封面所示为一只名叫Hisui的转基因狨猴,含有自我失活的慢病毒载体CAG-EGFP。

庆应大学发表新闻公报说,该大学和实验动物中央研究所的科学家选用灵长类动物中体型最小且繁殖能力强的普通狨猴作为研究对象,利用病毒载体将绿色荧光蛋白基因转入普通狨猴胚胎。结果,4只体内胚胎已被转入新基因的普通狨猴共生育了5只小普通狨猴,它们体内也都有转入的基因,在紫外线照射下,它们脚底等处的皮肤都发出绿色的荧光。参与研究的科学家还确认,其中的两只小普通狨猴的生殖细胞中也包含转入的绿色荧光蛋白基因,并且他们用其中的1只培育出了第二代体内含有绿色荧光蛋白基因的普通狨猴。

由于猴与人类同为灵长类,与转基因鼠相比,这项成果把动物转基因技术的实际应用又向人类推近了一步。科学家计划创建猴子家庭来研究人类也会出现的神经退化疾病。但在灵长类动物体内引入有害基因也引发了伦理争议;有人担心,该技术可能让非法的“转基因人”成为可能。

研究人员将一种原产于巴西的小型狨猴———绒耳狨作为实验对象。他们先使用病毒开发了一种可以将外源遗传基因高效植入受精卵的方法,利用这种方法再将一种来自于水母的基因———绿荧光蛋白(GFP,现已普遍用作生物标记。若该基因暴露在紫外线下,拥有GFP标记的动物将呈现绿色)种入病毒,再将病毒植入浸在特殊培养液里的受精卵中,使胚胎在紫外线的照射下发出绿光。然后将受精卵移植入7只正常的狨猴代孕母亲子宮內,最终生下了5只幼狨。

通过检查发现,这5只幼狨的体内都携有绿色荧光蛋白质。研究人员又从这5只狨猴中提取了一只雄狨的精子与另一只普通母狨的卵子进行体外受精,结果诞生的第二代狨猴体内依然有绿色荧光蛋白质。据此,灵长类动物的转基因实验取得了成功。所有这些狨猴都很健康,在正常光线下并不发光。

这种适合用转基因技术进行基因操纵的非人类灵长类模型,对于有关疾病机制的生物医学研究及基因疗法和再生医学方面治疗方法的开发来说都会极有价值。

附:

人类培育出的第一只转基因恒河猴“安迪”,携带有绿色荧光蛋白但并不发出绿色荧光。

  研究人员在于12日出版的《科学》杂志上报告说,他们在猴子的未受精卵中加入附加基因,并利用它成功培育出健康活泼的小猴“安迪”。参与此次研究的俄勒冈保健科学大学的俄勒冈地区灵长类动物研究中心的科学家杰拉尔德.沙滕说:“安迪在2000年10月2日出生,目前非常健壮,正和他的两个同伴正常地玩耍。”


首只转基因猴卵子示意图
  据介绍,安迪体内增加的基因仅是一个简单的标志基因,目的就是能够简单地确认出它的基因图谱。但是同样的转基因方法可以令其它的实验动物携带特定的医疗目的基因。


  研究人员认为,此项成果可能意味着人类医学进步步伐加快,具体涉及的疾病可能包括糖尿病、乳腺癌、帕金森症和艾滋病。沙滕举例说:“我们可以简单地引进老年性痴呆病的基因,加快针对这种疾病疫苗的开发研究。因为猴相比实验鼠与人更近似,这样我们可以从少量动物身上获得治疗人类疾病更好的答案,同时会加快分子医学的发展速度。”

  沙滕的研究小组去年公布了世界上第一例通过胚胎细胞培育出的克隆猴。沙滕表示,安迪和去年年初的克隆猴将迅速安全地帮助人类确定创新的疗法是否安全有效。沙滕表示:“安迪和它的替身母亲以及去年克隆出来的雌性猴Tetra现在都很健康。”

  转基因和克隆被认为是生物学革命的两件重要利器。科学家根据破译出的多个物种的基因组成果,协调使用转基因和克隆技术,能够培育出人类从来未敢想像的超级生物。这一方面给医疗、传统农业甚至工业等多个领域带来曙光,另一方面,又不能不让普通人担心:这次是不是真的打开了潘多拉盒子?

——摘译自Science Volume 291, Number 5502, Issue of 12 Jan 2001, p. 226

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