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主题:中国转基因能力大步迈进,培育出红黄绿青四色荧光猪 -- 牛得很

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家园 中国转基因能力大步迈进,培育出红黄绿青四色荧光猪

在原来一次克隆只能植入一个外来基因的基础上,中国科学院研究员研究出一次克隆能植入4个外来基因的方法,并成功在猪身上一次植入了红、黄、绿、青四种荧光基因,在对应激光下一览无遗。

如果能把猪身上的抗原基因去掉,猪的心脏/肾脏/肝脏等,都可以移植到人体,从而永久地消灭 心脏衰竭/尿毒症/肝硬化等病痛,给那些等着换肾的病人带来重生的福音。

还是那句话,转基因工程有着无限的发展前景,是不可阻挡的科技潮流。

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CCTV 走近科学:四色荧光猪

http://kejiao.cntv.cn/science/zoujinkexue/classpage/video/20110719/101552.shtml

本节目主要内容:近日,中国科学院广州生物医药与健康研究员成功培育出的7只特殊的转基因克隆猪开始“生儿育女”。这种克隆猪在特定波长的激发光下可分别发出红、黄、绿、青四种荧光。这是国际上首次获得能够同时表达四种荧光蛋白的转基因克隆猪。此前的研究中,一轮克隆仅可以转入一个外源基因,而此次科学家们却实现了一次克隆转入多个基因的技术突破,从而使转基因克隆猪在疾病模型、器官移植、生物反应器等领域的应用前景更为广阔,为人类未来攻克顽疾提供了更多的可能性。(走近科学 2011年 第200期)

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相关资料:

2008年1月7日,2头具有绿色荧光遗传特征的小猪在哈尔滨诞生,为即将告别的猪年增添了一抹特别亮丽的颜色。这两个引起轰动的可爱小猪,是东北农业大学的刘忠华教授主持的转基因克隆猪课题的研究成果。刘忠华教授将来自的绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein, GFP)基因注射到母猪的子宫中,在114天之后的2006年12月24日,产下3头绿色荧光蛋白转基因克隆猪。经过一年的精心护养,这3头克隆猪中的一头在1月7日首先顺利地生产11头小猪,其中6头公猪,5头母猪。具有绿色荧光特征的两头小猪分别是一公一母。

绿色荧光猪是如何研制出来的?

绿色荧光克隆猪的繁育过程类似于克隆羊多利的诞生,都是基于相同的原理:动物高度分化的细胞核含有全套的个体遗传信息,保持着全能性,有发育为完整个体的潜在能力。利用这个原理,研究人员先在猪的体细胞中植入可合成绿色荧光蛋白质的基因,然后取出含转基因的细胞核,再将其植入猪的未受精卵(已剔除细胞核)中,制成胚胎,最后植入猪的子宫内。经过正常的发育,最终母猪就能产下绿色荧光转基因克隆猪。未受精卵的作用是提供必要的营养物质和发育信息,而转基因细胞核则决定了最终克隆猪的表型。

尽管原理并不复杂,但要成功克隆转基因猪并不是一件容易的事。主要的难点在于,将细胞核注入未受精卵后的成活率很低,大部分克隆的胎儿面临流产,即便能够出生,也有百分之五十以上的克隆动物因器官发育不全出现早期夭折。据已发表的资料显示,转基因猪注射胚胎的成活率,在0.16%--0.89%之间。2006年,台湾大学的一个研究团队宣称将转基因猪的成功率提高到1.13%,并且全部能够表现所转基因的功能。

为什么有些小猪会发出绿色荧光?而另外一些不能?

刘教授在荧光猪中使用的GFP基因,是从一种特殊的水母中分离得到的报告基因。在转基因生物中,GFP基因的表达产物绿色荧光蛋白在紫外光的激发下,可发出明亮的绿光,非常方便地进行直观鉴定,因此在分子和细胞生物学中有非常广泛的应用。

荧光猪不仅仅只有蹄子,舌头等几个部位可以发出荧光,它们其实是全身都可以发光的。但是由于有毛发的遮蔽作用和蛋白堆积的量的不同,在紫外线灯的照射下我们能用肉眼看到的只有小猪的蹄子、鼻子和舌头发出绿色的荧光。刘忠华说,如果在荧光显微镜下观察,则可以观察到全身的细胞都具有荧光表达。

至于今年1月初新生的11头小猪,仅有2头遗传了母猪的绿色荧光特性,则是因为孟德尔遗传法则的分离和自由组合规律。在转基因母猪中,每一个细胞只有一份染色体含绿色荧光蛋白基因,另一份则没有,因此在产生卵细胞的过程中染色体发生分离,形成含有或不含有GFP基因的卵细胞。这两种卵细胞具有均等的机会与含有或不含有GFP基因的普通精细胞结合,因此最终得到的受精卵含有或不含有GFP基因的比例为1:1。绿色荧光的转基因母猪与普通公猪交配,在有足够多、数据具有统计意义的后代当中,小猪身上带有绿色荧光的几率应达到50%。因此,在刘教授得到的11头小猪中,理论上应该有5~6只具有绿色荧光的特性,实际上只有2头,是因为总数较少的原因,所以仍然可以认为是正常合理的。

荧光猪的成功遗传有何意义?

1、基础研究价值生物通道

提取绿色荧光蛋白转基因猪的骨髓、血液及其他不同组织样本并分离出其中的成体干细胞(也表达绿色荧光蛋白),就可以将此作为干细胞分化、增殖以及修补等再生医学研究结果的标示物。绿色荧光蛋白转基因猪研究某种疾病,特别是心血管疾病的模型。

2、外科移植研究生物通道

猪具有与人相似体积的器官,与人的组织相容性也较好,而且来源丰富,因此一直是外科移植的研究热点。但问题是,移植的猪器官,例如烧伤后使用的异种皮,会激发人体的急性免疫排斥反应。这是由于猪的器官含有糖蛋白这样的抗原决定簇引起的,因此构建不具备糖基化能力的转基因猪,则可以克服这个难题。

3、用作生物反应器

在猪的血液或乳汁特异地表达具有经济效益的蛋白质,或者促进生产某种物质的酶,便于收集、提纯用做药物或工业用品。

4、改进猪肉的质量

如果植入的不是绿色荧光蛋白,而是抑肌基因,也就是去除了抑制肌肉生长的基因,让猪的肌肉生长不受抑制,可大大提高猪肉的生长速度,提高养殖的生产效率。

通宝推:njyd,
家园 这真的很吓人啊,做研究是积极支持,但作为食品还是免了
家园 光这个标题就能申请好几个国家基金上亿元的项目费用啊。。。

理论都是完美的,实践的过程是曲折的。。。。。

若干年前,就有人预测癌症被攻克,到现在发展的情况还是不灵。。。。

家园 走进科学的栏目如果成为开放的争鸣的平台更利于科学精神传播

这样的项目意义当然是有的但是作为一个所谓走近科学的电视节目,传承科学精神的话,就需要秉承科学本身的包容争鸣开放的精神。

对于转基因的安全性,存在很多争鸣,如果把辩论赛给搞到电视上的话貌似更有利于节目收视率,让公众了解各方面的知识,获得科学严谨思维的熏陶。

如果办一个科学争鸣的子节目--或者板块的话,我觉得这样的节目会成功。

家园 差得远

转几个荧光蛋白又不是什么高技术。再说也没什么用。

视频里的赖在美国做过的东西是消除猪器官的抗原,那个玩意成功了才值钱。

家园 发在PLoS One上

做生物的都知道是什么水平了。猪转多个基因以前发表了好几个,他们是设计了新的构建方法而已

家园 这个猪可以拿来做什么?

各色的猪有啥区别么? 好看拿来展览还可以,拿来吃是不行的。

家园 我认为所谓的基因工程完全是胡闹

DNA 是一段完整的程序, 可执行代码。

在没有完全读懂代码的情况下,

你加入几个基因片断,

就如同黑客黑一个程序,

你不知道后果是什么。

家园 眼光要长远一点,用DNA编码比用程序编码的能力强多了

以前的基因图谱分析就是在学字,现在的基因工程就像小学生在学词语,每个词语是怎么用的。

学会词语,以后就是写文章,那就是编制新生物了。比如说搞深根植物固化沙漠,搞耐盐植物利用盐碱地等等。

家园 实验一下技术而已

相当于某项工艺在实验室里的改进革新,至于怎么用就不是大学实验室管的了。主帖也太标题党了

家园 按我猜测,这种办法应该有再发展的空间

把4个基因分两组,用两个2A短肽连接再克隆,有点编程的味道了,不再是一个一个的整。

其实很期待再多搞几组,一次植入7/8个基因进去,那就会很强悍。

家园 编程早有了

这几年比较热闹的Synthetic Biology整天就是专门琢磨着设计各种功能元件再组合起来,已经有些辅助基因设计的软件了。只不过目前为了尽快看到设计的结果一般都是用细菌和酵母做。等DNA合成的成本进一步下降,只要设计好了就直接去合成,不需要一步步构建,植入多少个基因都不是问题了,

家园 我想大概意思是说会写“Hello,World”
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