转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文
1 转基因小鼠技术概述
自其诞生以来的30多年里，转基因动物技术经过世界各国生物学家们的不懈努力，已经成为一项非常成熟的技术手段，极大的促进了相关生命科学领域研究进展，至今已经取得了辉煌的成就并且在不断得到改进和发展[2]。转基因技术运用于动物育种的研究始于70年代，经过近30多年的研究和不断发展，取得了突破性进展。1974年Jaenish和MintzIZI[3]通过微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA，后在实验小鼠部份细胞中检测到该病毒的DNA，首次成功获得转基因小鼠，虽然该转基因小鼠传代的几率小。随着科学技术的不断进步，在1976年，Jaenish又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎，将目标基因组整合到实验鼠中得到了能传代的转基因小鼠；1980年,Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠。1982年美国科学家Palmiter将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵后，获得了首批被称为“硕鼠”的转基因动物[4]。1985年，Hanahan等将SV40T抗原基因与大鼠胰岛素启动子(RIP)体外整合后导入小鼠早期胚胎细中，构建了SV40T抗原基因转基因小鼠，在小鼠体内检测到特异性T抗原，T抗原表达时间的早晚影响转基因小鼠对T抗原的免疫应答：胚胎早期表达T抗原的小鼠对SV40T抗原发生免疫耐受，胰腺组织正常；胚胎晚期表达T抗原的小鼠体内产生抗自身胰岛B细胞的抗体，出现自身免疫性糖尿病[5]。近年来，随着现代分子生物学和转基因动物技术的日臻完善，转基因小鼠及其他转基因动物逐渐成为现代医学及其他学科研究中的一个十分重要的工具。
纵观此间发展历程，转基因动物带来的不仅仅是一种全新的药物生产模式，极大地降低生物药品的成本和投资风险，为人类社会带来了新的经济增长点，如今的动物乳腺反应器生产的药物占所有基因工程药物的95％，带来了巨大经济效益，潜藏巨大的市场价值，相信随着应用的不断革新，其必将逐渐形成具有高额利润的新兴产业。另一方面，转基因动物技术在构建诊断和治疗人类疾病的动物模型等方面发挥了巨大作用。作为新生的前沿科技，在转基因动物的发展过程中也存在着一定的问题，需要科学工作者的不断探讨，但无可否认，转基因动物正以它特有的、潜在的优势蓬勃发展，相信随着理论和技术的不断完善，转基因
动物及其相关的产品必将进入真正的产业化和市场化阶段，为人类的生产和发展起着推动性的作用。作为全新的疾病研究平台，转基因动物也将为人类疾病研究提供便捷的研究条件，不断推进疾病研究，为人类健康作出前所未有的贡献。
2 转基因小鼠构建技术
2.1 转基因小鼠构建主要过程
转基因小鼠构建主要过程分为三步:第一步，明确实验动物在特定专业研究中的利害，根据研究需要建立相应的稳定繁育系统，按实验的动物质量标准进行遗传学、微生物学、饲养管理等方面的标准化。第二步，利用分子生物学技术制备目的基因，构建基因载体，再用转基因技术将该外源目的基因转入受精卵。第三步，分析评估含外源基因鼠的优缺点、生理生化特性及预测或解释外源基因在鼠体系统中的表型，用实验动物繁育技术(包括回交、侧交、杂交等)建立生物学性状限定的基因工程动物[6]。基因工程小鼠实验动物标准化的过程主要包括：首先，质量控制是标准化的基础，其中遗传、微生物和标准品系的保种育种是质量控制的核心。遗传质量标准按动物用途，选择各种近交系，利用杂交、回交等技术建立具有稳定遗传背景的小鼠品系，用PCR等技术测定外源基因的整合状况。微生物质量标准控制按微生物种类限定要求，用剖腹产技术和屏障饲喂技术分别产生无菌(GF)鼠、悉生鼠及SPF鼠。保种育种是转基因小鼠能保存及推广应用的关键，目前多采用胚胎冷冻保存鼠种或精子冷冻保种技术。其次，对工程鼠具有的优点和缺陷、生物学功能或疾病模型特性等详细资料登记注册，建立管理信息系统是基因工程鼠推广应用的前提，最后，还得建立并提供相关的繁育技术，如体外授精(IVF)、合子低温保存、胚胎移植、胚胎分割及保姆鼠等辅助繁育技术，这样才能保证基因工程鼠的广泛应用[7]。
2.2 构建转基因小鼠的主要技术
2.2.1 原核显微注射法
该方法是制作转基因动物应用最广、效果最好的方法，由美国人Cordon所发明。加州大学医学院The Ping Lin博士早在1966年即利用小鼠受精卵原核显微注射技术，系统地研究了微注射不同量外源物质(石蜡油、牛Y一球蛋白溶液)对小鼠胚胎受体移植后的分裂、发育的影响程度，并预见该技术用于研究小鼠或
其它种类哺乳动物胚胎分化及遗传效应具有潜在价值[8]。直到1980年，随着分子生物学技术的迅速发展，Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠后，该项技术在建立人类疾病动物模型，加速哺乳动物育种进程、研究真核生物(主要是哺乳动物)基因表达调控机制，以及在哺乳动物特异组织(如血液、乳腺)系统内生产人的药用蛋白等方面，展示了广阔的应用前景。
该方法通过将外源基因或体外构建的目的基因在显微操作仪下用极细的微吸管直接注射到处于原核期的受精卵原核中，再将注射后的受精卵体外培养数小时后移植到母畜体内，从其后代中获得转基因动物。通过该方法可以把较大片段的重组DNA注入原核，获得的转基因动物能有效地表达外源基因，是获得转基因动物最可靠的方法。Palmiter等[4]人于1982年首次采用该技术成功地将人的生长激素基因，导入小鼠受精卵的雄原核中，并获得整合及表达该外源DNA的超级转基因“硕鼠”后，新型“硕鼠”比普通对照小鼠生长速度快2-4倍，体型大一倍，开创了显微注射技术用于培育转基因哺乳动物的里程碑。随后，Hammer等[5]又应用该方法相继获得了转基因兔、转基因绵羊、转基因猪，Roschlau、Ebert 等[9]利用该技术获得转基因牛及转基因山羊。此外，采用该项技术，除了培育转基因哺乳动物之外，朱作言等人于1986年育成了转基因鱼及转基因鸡[10]，这也间接证明显微注射方法在培育转基因动物上的广阔前景。但该法成本较高、转基因效率较低，只能在受精卵的原核期进行转基因操作，而且导入的外源基因为单位点、多拷贝整合，这样的整合方式容易导致外源基因首尾相连，给整合位点的克隆带来困难，不利于研究基因的结构、功能及表达调控，同时，该方法只能使DNA量增加，不能删除或在某个位点修饰，而且整合有较大的随机性，也不能定点整合。当外源基因被注入到原核后，可以插入到受体染色体基因组任何一个的部位，完全随机，基因的表达和遗传稳定性得不到保证[11]。
2.2.2 体细胞核移植法
图
1 细胞核移植法生产转基因动物的基本流程。 Fig..1 The basic process of production of transgenic animals using nuclear transfer.
哺乳动物体细胞核移植研究的蓬勃发展始于 “Dolly ”羊的诞生。1997年，英国Roslin 研究所的Wilmut 等[12]利用成年绵羊乳腺上皮细胞作为核供体，成功获得了体细胞克隆绵羊“Dolly ”，拉开了动物体细胞克隆的帷幕。同时，相对其他哺乳动物而言，小鼠由于其繁殖周期短、材料来源比较容易，成为重要的模式实验
动物。
如今，
已经
利用卵丘细胞、雄性小鼠尾尖细胞、ES 细胞、卵泡上皮细胞、尾尖成纤维细胞、转基因ES 细胞、未成熟支持细胞、颗粒细胞、胎儿成纤维细胞、未成熟神经细胞和已分化的神经细胞以及10.5 d 胚胎的原生殖细胞等多种细胞成功克隆了小鼠，并且把核移植技术和胚胎干细胞技术相结合也获得了来源于T-淋巴细胞、B-淋巴细胞和嗅觉神经元的克隆小鼠，另外小鼠的再克隆研究也获得了成功，得到了第6代再克隆小鼠 [13]。伴随克隆技术的不断发展，利用携带外源基因的培养细胞进行核移植的方法逐步建立。该技术主要包括两个步骤:首先，将外源基因插入体外培养的动物体细胞染色体的特定位点。然后，筛选出阳性克隆，通过特定的移植手段（常用的有：“Honolulu ”法、连续核移植法、电融合方法、二倍体-四倍体嵌合体法）[14]将阳性克隆移植到去除细胞核的卵细胞中，产生重构胚胎，再将重构胚胎移植到动物母体中，从其后代获得携带目的基因的个体。优点：减少受体动物的数目，不需要受体母畜承担非转基因胚胎，表现出强大的生命力；事先在细胞中进行基因转移和对阳性细胞的筛选，简化了转基因动物生产的许多环节，节约了人力。但目前，该技术还不成熟，很多技术细节还有待完善和提高。
2.2.3 反转录病毒载体法
图2 反转录病毒法生产转基因动物的流程。
Fig. 2 The process of production of transgenic animals using retrovirus method.
该方法主要利用反转录病毒LRs(长末端重复序列)区域具有转录启动子活性这一特点，将外源基因插入反转录病毒的基因组中，病毒感染寄主细胞后，外源基因就被整合到受体基因组中。具体方法是在动物早期胚胎的培养液中加入载体病毒，或将胚胎与病毒细胞共培养，还可以把载体病毒注入囊胚腔中获得转基因动物。1974年，Jaenishch等[3]将SV40病毒 DNA注入小鼠胚腔中，获得了体内有SV40 DNA整合的转基因小鼠。1975年，Jaenish用小鼠(Moloney)白血病毒(MoMLV)作为载体，将外源基因导入小鼠胚腔中，发现病毒转染的小鼠胚胎可以发育成携带病毒基因的小鼠，MoMLV可在成年小鼠体内重新被激活，使小鼠发生白血病。1998年，Bremel等将逆转录病毒直接注入卵母细胞中获得了转基因牛。体细胞核移植技术是研究细胞核-质关系的重要手段[15]。由于小鼠是重要的模式动物,其遗传背景相对较清楚，因此具有更加重要的意义。该方法是目前应用较成功的一种转基因方法，操作简单，能有效将目的基因以单拷贝形式插入宿主染色体内，基因表达效率较高。但该法成功率较低，产生的转基因动物多为嵌合体，病毒载体构建复杂，转入的外源基因大小收到限制，容易发生转入病毒自身基因的复制表达。
2.2.4 胚胎干细胞介导法
图3 胚胎干细胞法生产转基因动物的流程。
Fig. 3 The process of production of transgenic animals using embryonic stem cell method.
图
4 精子载体法生产转基因动物的流程。
Fig. 4 The process of production of transgenic animals using sperm carrier method.
经过20多年的发展,动物转基因技术在其多样性和实用性方面均取得了显著的进步。尤其是随着近几年发展的几项新技术,使转基因动物的研究发生了历史性的飞跃。通过生殖干细胞介导的转基因技术、对胚胎干细胞以及体细胞等进行基因打靶的定点整合转基因技术、RNA 干扰介导的基因沉默技术以及诱导多能干细胞(iPS)技术，大大提高了转基因动物制备效率,使基因表达的精确调控成为现实。胚胎干细胞(ES 细胞)是指囊胚期的内细胞团中尚未进行分化的细胞，这种细胞具有类似癌细胞的无限繁殖和高度分化潜能，将目的基因转入ES 细胞后将其重新导入囊胚或对转入外源基因的ES 细胞进行克隆，可培育出转基因个体
[16]。1986年，Roberoton 等利用携带neo 基因的逆转录病毒载体转化小鼠的ES 细胞，将转化后的ES 细胞注入小鼠的囊胚中，获得了有neo 基因表达的转基因小鼠。此后，Piedrahita 等于1988年从猪胚胎中获得了干细胞克隆系，Stirce 和Srtethenko 等1996年获得了牛的胚胎干细胞，为转基因在动物上的定点整合开创了新的领域。利用该方法，外源基因的整合率较高，但产生的转基因动物均为嵌合体，不易建立ES 细胞系[17]。所以，目前其应用受到限制。
2.2.5 精子载体法
精子载体法是一种直接用精子作为外源DNA 载体的基因转移方法，将精子直接与外源DNA 混合培养，利用共孵育法、电击法、脂质体法等方法促进外源DNA 与动物精子结合使外源基因进入精子头部，精子与卵子结合后能直接发育成转基
因动物，但外源基因的整合率比较低。1989年，Lavitrano等[18]首次报道用精子作为载体进行转基因获得了转基因小鼠。十年后，Anthony等[19]改进了这种方法，他先用去垢剂、冻融或冻干等损伤小鼠精子的外膜，使外源DNA可穿过外膜，吸附于内膜，接触到高密度的精子DNA，然后将精子注入M
期的小鼠卵子中，获
II
得表达外源基因的胚胎，再将桑葚胚或囊胚移至假孕母鼠的子宫内，从其后代群体中获得携带外源基因的小鼠。该方法利用精子的自然属性，克服了人为机械操作给胚胎造成的损伤，整合率较高，成本较低，但转基因效果不稳定，无法早期验证修饰事件。
2.2.6 电脉冲法
电脉冲法又称电穿孔法，是将供体DNA与受体细胞充分混匀，在外界的高电压短脉冲下改变细胞膜结构，使细胞膜产生瞬间可逆性电穿孔，从而使一定大小的DNA可以通过细胞膜，运送到细胞核。目前，在动物中电脉冲法主要用来转化胚胎干细胞。
2.2.7 其他方法
除上述几种常用的转基因方法外，人们为了一些特殊需要还探索出一些其他方法，如畸胎细胞介导法、受体介导法、染色体片段显微注射法、高效微弹法等，但这些方法均因不太成熟而未被广泛使用。
3 转基因小鼠应用
3.1 人类疾病小鼠模型
近年来，随着分子遗传学和转基因技术的不断发展和完善，转基因小鼠与生命科学研究的关系越来越密切，比如利用转基因技术构建的转基因小鼠作为疾病模型，在疾病机理研究还是在药物筛选方面都比传统的动物模型更省时、省力。许多种转基因小鼠模型的不断建立，已经为神秘的生命科学研究提供了十分便捷的研究平台。
3.1.1 肿瘤疾病模型
该技术在肿瘤研究中主要用于创建转基因的肿瘤小鼠模型。转基因小鼠技术
创立后，即被应用于肿瘤研究。目前，用于肿瘤血管形成的转基因鼠模型主要有三种:一是RIP一Tag转基因鼠，系胰岛B细胞肿瘤，由癌基因SV4诱导，受胰岛素基因调控区控制；二是BPVI.69转基因鼠，系皮肤纤维肉瘤，由乳头状瘤病毒基因组诱导；三是K14-HPV16转基因鼠，系表皮鳞癌，源于基底角质细胞，主要表达人乳头状瘤病毒16型癌基因，由角蛋白14基因调控区控制。这些模型能很好地模拟体内的生理、病理环境，与所要研究肿瘤的发生过程具有很好的一致性，而且可模拟部分癌前病变。癌前病变的研究已经成为当今研究的一个热点，阐明癌变前期各种瘤基因、抑瘤基因相互作用的分子机制无疑对肿瘤的预防和治疗均会产生重要的促进作用，并成为研究各种肿瘤发生机制的有力手段。
3.1.2 药物筛选与新药评价的模型
新研发的药品在用于临床之前首先要进行动物试验，因此一定的动物模型是必需的，但许多疾病没有适当的动物模型来进行药效的评价。如乙型肝炎的自然宿主只有人类和灵长类动物，而灵长类动物来源有限，价格昂贵。而利用转基因动物用于药物筛选，避免了传统的动物模型与人类相似的疾病致病原因而机理不尽相同的缺点，其结果准确、经济，试验次数少，试验时间大大缩短，现已成为人们试图进行药物“快速筛选”的一种手段。目前，已经培育出较多的转基因动物用于药物筛选研究，并已在抗糖尿病药物、抗肿瘤药物、抗艾滋病病毒药物、抗肝炎病毒药物、肾脏疾病药物的筛选中取得突破性进展。其中糖尿病模型db/db转基因小鼠就是一个很典型的例子。现在不但有人用这样的转基因小鼠进行药效评价，还用来进行疫苗效果的观察。
3.1.3 病毒性病症模型
近年，虽然医学有了很大的进步，但病毒性疾病对于人类健康的威胁从没有减弱，其中乙型肝炎是目前流行广泛、危害严重的病毒性传染病。由于一般实验动物对乙型肝炎病毒(HBV)不易感，目前发现能够感染HBV的动物只有灵长类，因此使得对HBV致病机理的研究很难用动物实验的方法来进行。HBV转基因小鼠的建立，为探讨HBV的致病机理提供了有价值的动物模型。研究发现在转基因小鼠肝细胞内乙型肝炎病毒表面抗原(HbsAg)的过度表达和堆积，是导致肝细胞损伤的直接原因。由于乙型肝炎病毒表面抗原在细胞内的堆积可使肝细胞出现肿大、
积水并出现“毛玻璃样”变样，最终导致肝脏的炎症、增生。而且HBV基因的过度表达还可引起肝细胞转化而发生癌变。这些研究结果使得人们对HBV的致病机理的认识前进了一步。
3.1.4 心血管疾病模型
与血压调控有关的如renin一angiotensinogen转基因鼠高血压模型，用于研究RAS(renin一angiotensinogen system)中各成分致高血压的作用以及相互关系。与动脉粥样硬化和脂质代谢有关的如LDL受体转基因动物可增强LDL的清除。而基因敲除鼠如renin一angiotensinogen基因敲除出现低血压转基因鼠，LDL受体或apoE基因敲除鼠则出现高脂血症和动脉粥硬化等。此外心肌病、心脏肥大、心力衰蝎等转基因鼠模型均对心血管病的病因、发病机制及治疗研究发挥了重要作用。
3.1.5 代谢性疾病模型
人类的代谢性疾病的危害越来越引起人们的关注，这种疾病的动物模型过去只能靠自然突变或人工诱导的方法获得。自然突变的机会极小，人工诱导的方法又不易控制，因此都不能满足日益发展的代谢性疾病研究工作的需要。例如科学家通过对家族性神经多发性粉样变（familial amyloidotic polyneuro-Pathy，FAP)转基因小鼠模型的研究结果表明，变异淀粉样蛋白基因表达从胚胎期就可见到，而变异淀粉样蛋白沉着则发生于青春期，以后随着年龄的增加，沉着量逐渐加大，这就为FAP的机制研究莫定的基础。
3.1.6 遗传疾病模型
在人类遗传病的研究中，适当的动物模型对研究基因突变在遗传病中的作用是必不可少的。转基因动物在遗传病的研究中具有重要的应用价值，被认为是遗传学研究中继连锁分析、体细胞遗传和基因克隆技术之后的第四代技术。用转基因动物的方法构建人类遗传病的模型可为遗传病研究提供理想的动物模型，为深人研究遗传病的发病机理以及基因治疗创造了前所未有的条件。
3.1.7 药物毒理模型
在毒理学研究中，化学物质对基因的损伤作用是一个研究热点。现在已经建立了研究化学毒物对DNA损害作用的转基因动物模型。如 LacZ基因转基因小鼠就是一个很好的例子。这种转基因小鼠模型不但在毒理学研究中，而且在DNA 损伤、瘤变以及多种疾病的治疗和正常老化的研究中都有重要应用价值。
3.2 基因表达调控、基因功能及发育调控作用的研究
近些年转基因小鼠模型在发育生物学、神经生物学等它基础生物科学的研究中也有了长足的进步。
3.2.1 Hox gene(同源异形盒基因）
同源异形盒基因(Homeoboxgene)是一类发育调控基因，自1954年Gehring 的实验室和Seott的实验室同时发现同源异形盒基因以来(MeGinnistal，1984；Seottetal，1984)，关于同源异形盒基因在动物胚胎发育中表达的研究已有很大进展，但这类基因在成年哺乳动物生殖系统中表达的研究却较少[20]。国外曾报道有些同源异形盒基因在哺乳动物雄性生殖组织中表达，如Hox、POU和Pax等基因族的一些成员(Lindseyetal, 1996；Eddyetal，1993；Andersenetal，1993)，孤儿同源异形盒基因Pem(Lindseyetal,1996)，以及Gtx(Komuroetal，1993)等基因的转录本出现在成年大鼠和小鼠精子细胞分化前的生精细胞，或睾丸、附睾的体细胞中，表明同源异形盒基因可能在哺乳动物精子发生过程中有调控作用。但关于同源异形盒基因在精子细胞分化为精子过程中的表达及其调控作用迄今未见报道。而在当今发育及生殖生物学研究领域里，哺乳动物精子发生和成熟中，精子细胞分化为精子的分子机制和遗传控制，一直是人们关注的热点之一。
3.2.2 疾病基因
基因敲除是指通过DNA分子的同源重组，特异性地在基因组的某个位点引人预定的突变，获得基因型发生了改变的小鼠，以研究目的基因的体内功能或相关疾病的致病机制。20世纪80年代初，随着基因敲除技术的出现，为研究基因的功能和表达调控及人类多种疾病的分子机制开辟了新途径。1987年，Capecchi 在小鼠胚胎干细胞中实现了次黄嘌呤一鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因Hprt的首例定向敲除[21]。到目前为止，通过基因敲除技术，已建立起近千种的基因敲除鼠模
型，而以各种疾病相关基因的敲除鼠模型的研究为著。这些疾病模型在探讨人类各种疾病的发病机制、疾病诊断、预防及基因治疗等方面有重大意义。
3.2.3 学习与记忆基因
1992年9月2日，美国普林斯顿大学38岁的华裔科学家钱卓公布了一项震惊世界的研究成果———利用基因工程的方法，培育出世界首批“聪明鼠”[22]。这标志着大脑基因遗传工程取得了突破性的进展,意味着人类可以借此孕育高智商的婴儿，同时也有助于研制治疗与年龄有关的记忆力丧失及老年痴呆症的药物。钱卓等将老鼠的“NMDA神经未梢”的一部分进行了基因改造。NMDA神经末梢由
B次单位，包括人类在内的所有哺乳动物多种次单位组成。其中之一被称为NR
2
都有。NR
B可以引导生产一种神经蛋白质，这种蛋白质有助于大脑的联想力,辨
2
识两种事物之间的关系，如门铃声与送食物之间的关系。NR
B次单位常见于年幼
2
动物身上,而另一种NR
A次单位常见于年老动物身上,故幼者比老者更容易学习。
2
B次单位蓝图的额外基因的老鼠，并在这些钱卓等研制出一种拥有充当制造NR
2
额外基因前面插入DNA(脱氧核糖核酸)序列，使这些基因只在适当组织，尤其是前脑与海马趾中活化。海马趾是一种与记忆力有关的脑部组织的一部分。然后对这些经基因改造后的老鼠进行测试:其一，必须记忆一个隐藏在乳白色水中的平台位置；其二，辨识新奇物体的能力。结果是经基因改造鼠一直优于正常鼠,既提高了智力，又增强了记忆。钱卓认为，包括人类在内的所有哺乳类动物，甚至
B 鸟类,在性成熟之后，记忆力与学习能力都会下降,这是因为决定大脑活动的NR
2
B这个基因遗传上,人类与老鼠的相似基因变得不活跃的缘故。在决定智商的NR
2
性达到98%。因此，钱卓的这一成果的重大意义在于，可以提高人类的智商,给某些病人带来新生。如，借用遗传工程技术控制NR
B，把胚胎植入人体；通过基
2
因疗法，把神经蛋白注射到大脑里，以提高大脑的学习与记忆能力；利用复制NR
B胚胎的生物技术研制药物，用于治疗先天心智迟纯的儿童和患有老年痴呆等2
症的病人[23]。
3.3 转基因动物生物反应器研制
转基因动物生物反应器是指将具某种重要应用价值的生物活性蛋白基因导入动物受精卵或早期胚胎，培育转基因动物，使外源基因在动物的特定组织内高
效表达，再从这些组织的分泌液、浸出液或血清中分离提取目的基因产物。目前，应用比较成熟生物反应器只要是乳腺生物反应器，用于生产多肽药物、蛋白质疫苗、酶类等。
动物乳腺生物反应器(Mammary Bioreactor)是一种利用动物转基因技术在乳腺细胞中表达多肽药物、工业酶、疫苗和抗体等蛋白的技术[24,25]。该技术具有低投入高产出的特点，其效率是利用以大肠杆菌和动物细胞培养技术的100倍，是一种非常有潜力的高新技术。是目前应用最为广泛的一类生物反应器，通过基因工程的方法改造乳腺的功能有利于我们进一步研究乳腺癌的机制，提高乳汁的营养成分，甚至可以合成药物。1987年，Gordon等[1]首次报道在小鼠的乳腺中表达了人的组织纤溶酶原激活剂(TPA)基因。另外，具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种功能的干扰素((IFN)、白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)等细胞因子早在20世纪80年代及90年代初期已被克隆并在小鼠乳腺中得到表达。另一种用于肾性贫血、再生障碍性贫血、感染性贫血的细胞因子—人促红细胞生成素(humanerythro-protein,EPO)转基因小鼠已构建成功，乳汁中EPO含量达0.5ug/ml。EPO能刺激人的红系造血干细胞的增殖分化，调节和维持血液红细胞的生理水平，在医学上具有重要医疗价值[26,27]。目前国外主要用CHO细胞表达制备，一旦EPO能在大型哺乳动物乳腺中生产，其经济效益将不可估量。我国的转基因动物乳腺生物反应器研究的起步也较早。国内不少单位相继开展与动物乳腺生物反应器相关的探索和研究，目前己获得表达20余种外源基因的转基因小鼠、兔、绵羊和山羊。
4 转基因小鼠技术发展前景
4.1 转基因小鼠技术发展中的一些问题
在短短30多年年中的研究，转基因小鼠技术对生物医学研究的冲击是无法估量的。但其作为实验动物科学的新领域，在我国的发展仍相对落后，才处于起步阶段，国家或企业的资助也不够，从事该领域研究的实验动物科学家队伍还很小，目前仍需国家重点投资研究。
对于转基因小鼠技术应用研究本身而言，研究含外源基因或产生基因突变的实验小鼠时不仅要考虑基因改变的影响，同时也要考虑基因转入的效率及操作对基因工程鼠的影响，这样才能更好研究和认识基因工程小鼠，为生命科学各领域
研究提供准确信息。值得一提的是，基因工程鼠自报道以来，其产生方法改进甚微，目前所采用的方法产生基因工程鼠的效率也很低，这些问题均有待于国家和实验动物科学家们共同努力解决。
4.2 展望
转基因小鼠在生命科学研究中的用途是多方面的。随着分子生物学的进一步发展和转基因动物技术的日臻完善，其地位必将越来越重要。这一实验新体系的不断发展，必将推动基因表达与调控研究、医学基础与临床研究工作以及生物反应器开发深人发展。与其他大型转基因哺乳动物的构建相比，转基因小鼠技术要省时、省力，因此转基因小鼠作为生命科学研究的一个新体系在现代生命科学研究中必将得到越来越广泛的应用。
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转基因技术的研究报告综述及利弊关系
转基因技术的研究综述及利弊关系 转基因技术作为生命科学的前沿技术之一，已经逐渐走入了人们的生活。转基因技术可以认为是在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、植物朝着对人类有利方向开展的技术。通过对转基因技术的介绍，阐述了该技术的利弊关系，指出只有通过正确的引导和规管理，才能很好地利用该技术，使它为人类效劳。 关键词转基因技术开展历程利弊关系 1 前言 转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停顿过作物的遗传改进。过去的几千年里农作物改进的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进展优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改进。因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进展遗传改进。但在基因转移的围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别，第一，传统技术一般只能在生物种个体间实现基因转移，而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制；第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进展，操作对象是整个基因组，所转移的是
大量的基因，不可能准确地对*个基因进展操作和选择，对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。因此，转基因技术是对传统技术的开展和补充。将两者严密结合，可相得益彰，大提高动植物品种改进的效率。 2 转基因技术的介绍 转基因技术是指用人工别离和修饰过的外源基因导入生物 体的基因组中，从而使生物体的遗传性状发生改变的技术，可分为转基因动物与转基因植物两大分支。人们常说的"遗传工程〞、"基因工程〞、"遗传转化〞均为转基因的同义词。 2.1 转基因植物技术 转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。自1983年世界第一例转基因植物——烟草问世以来仅20多年的时间，转基因植物的研究和应用就已经得到了迅猛的开展，已有近1000例转基因植物被批准进入田间试验，涉及的植物物种有50余个，已有48 个转基因植物品种被批准进展商业化生产。常见的转基因植物技术有： 〔1〕农杆菌介导转化法。农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌
生命科学中的基因编辑技术和转基因技术
生命科学中的基因编辑技术和转基因技术 随着生命科学的不断发展，基因编辑技术和转基因技术成为了 当前研究的热点。它们的出现为解决人类面临的许多问题提供了 新的思路和方法。然而，它们也遭遇到了不少的争议和质疑。本 文将从技术原理、发展历程、应用前景等方面，探讨这两项技术 的相关问题。 一、基因编辑技术 基因编辑技术是指通过对生物体内的DNA序列进行人工修饰，以达到改变、添加或删除特定遗传信息的目的。最常见的技术路 线是采用CRISPR/Cas9系统。该系统基于细菌的自卫系统，可以 精准地切除或插入基因序列。这一技术的出现，使得科学家们可 以更加方便、快速地实现基因编辑，进而探究基因的功能和作用。 基因编辑技术的发展历程，可以回溯到20世纪90年代初期。 当时，科学家们采取的是人工注射DNA的方式，用于改变植物和 动物的遗传信息。后来，随着NGS技术的发展，又相继推出了TALENs和ZFNs等基因编辑系统。这些技术虽然也可以完成基因 编辑，但操作难度较大，且效率不高。
到了2012年，CRISPR/Cas9系统的出现引起了科学家们的广泛关注。此系统利用CRISPR RNA与Cas9蛋白质的结合，可快速、准确地进行基因编辑。如今，基因编辑技术已经逐渐应用于医学、农业、环境等领域。例如，利用基因编辑技术可以治疗某些遗传 性疾病，也可以开发出更为高效、环保的农业品种，改善人们的 生活质量。 然而，基因编辑技术也面临着一些风险和挑战。其中最为明显 的是安全性问题。由于基因编辑技术能够直接改变生物体的基因组，因此一旦操作不当或失控，可能会对生态环境和人类健康产 生极其严重的影响。未来，科学家们需要通过严格的规范和标准 化管理，来确保这一技术的安全性。 二、转基因技术 转基因技术是指将不同物种间的基因从一个生物体移植到另一 个生物体，使其获得新的性状或功能的技术。最常见的应用是在 植物上，以提高食品产量、抗性、抗病性等方面的表现。转基因 技术的出现，为农业生产提供了一种新的手段，可以解决许多传 统农业技术无法解决的问题。
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文 1 转基因小鼠技术概述 自其诞生以来的30多年里，转基因动物技术经过世界各国生物学家们的不懈努力，已经成为一项非常成熟的技术手段，极大的促进了相关生命科学领域研究进展，至今已经取得了辉煌的成就并且在不断得到改进和发展[2]。转基因技术运用于动物育种的研究始于70年代，经过近30多年的研究和不断发展，取得了突破性进展。1974年Jaenish和MintzIZI[3]通过微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA，后在实验小鼠部份细胞中检测到该病毒的DNA，首次成功获得转基因小鼠，虽然该转基因小鼠传代的几率小。随着科学技术的不断进步，在1976年，Jaenish又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎，将目标基因组整合到实验鼠中得到了能传代的转基因小鼠；1980年,Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠。1982年美国科学家Palmiter将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵后，获得了首批被称为“硕鼠”的转基因动物[4]。1985年，Hanahan等将SV40T抗原基因与大鼠胰岛素启动子(RIP)体外整合后导入小鼠早期胚胎细中，构建了SV40T抗原基因转基因小鼠，在小鼠体内检测到特异性T抗原，T抗原表达时间的早晚影响转基因小鼠对T抗原的免疫应答：胚胎早期表达T抗原的小鼠对SV40T抗原发生免疫耐受，胰腺组织正常；胚胎晚期表达T抗原的小鼠体内产生抗自身胰岛B细胞的抗体，出现自身免疫性糖尿病[5]。近年来，随着现代分子生物学和转基因动物技术的日臻完善，转基因小鼠及其他转基因动物逐渐成为现代医学及其他学科研究中的一个十分重要的工具。 纵观此间发展历程，转基因动物带来的不仅仅是一种全新的药物生产模式，极大地降低生物药品的成本和投资风险，为人类社会带来了新的经济增长点，如今的动物乳腺反应器生产的药物占所有基因工程药物的95％，带来了巨大经济效益，潜藏巨大的市场价值，相信随着应用的不断革新，其必将逐渐形成具有高额利润的新兴产业。另一方面，转基因动物技术在构建诊断和治疗人类疾病的动物模型等方面发挥了巨大作用。作为新生的前沿科技，在转基因动物的发展过程中也存在着一定的问题，需要科学工作者的不断探讨，但无可否认，转基因动物正以它特有的、潜在的优势蓬勃发展，相信随着理论和技术的不断完善，转基因
转基因小鼠研究进展
转基因小鼠的研究进展 1 转基因小鼠技术发展 以往的转基因技术是将外源基因导入原核细胞或真核细胞来研究基因的表达调控与基因的功能。但基因在离体单个细胞中的功能并不一定能代表基因在整体中的功能。因为在一个复杂的动物个体中，众多的基因彼此之间在功能上并不是孤立的，而是相互关联、相互影响的。而且，一个基因在单一细胞中的表达究竟会对整个机体的生理功能产生什么作用也必须在整体水平来研究。从60年代开始，生命科学研究人员就试图找到一种恰当的方法，将特定的基因导入发育中的哺乳动物体内，以便研究基因的功能及调控规律。到70年代中期，几种将外源基因导入早期哺乳动物胚胎的方法逐步建立起来，从而为建立转基因小鼠奠定了基础。1982年，美国学者Palmiter将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵，所生7只子代小鼠中有6只生长加快，体重明显增加，这就是所谓的“超级小鼠”(supermouse)诞生了。“超级小鼠”的建立成功轰动了整个生命科学界，科学家们对此表现出浓厚的兴趣，许多实验室竞相开展这方面的研究工作，因此转基因小鼠技术迅速发展，不断完善。 转基因小鼠技术兴起于60年代，至80年代中期逐渐成熟。其中关键的技术是实现外源基因的导入及整合，这一技术的发展到目前已经历了四个阶段。 1.1第一阶段：实现外源基因的导入 1974年，Jaenisch等用显微注射法将SV40的DNA导入到小鼠的囊胚（blastocyst）中，在子代小鼠的肝、肾组织中检测到了SV40的DNA。这一结果证明，将外源基因导入胚胎细胞中并实现整合是可能的。以后相继有人用同样的方法实现了外源基因向小鼠受精卵中的转移，并能遗传给后代。在基因转移的方法上相继出现了逆转录病毒载体法、电脉冲法等。这一阶段转基因技术的共同特点是导入的外源基因是随机整合的。这种随机整合的外源基因可能是单拷贝的，也可能是多拷贝的。外源基因整合的结果可能会有几种情况出现：①能够有效地表达，且不影响动物的发育以及正常的生理功能。②不能有效表达，整合入动物细胞基因组中的外源基因无功能。③外源基因的整合导致动物细胞正常基因的失活或激活癌基因，这样动物则不能正常发育、繁殖。
生物转基因论文3200字_生物转基因毕业论文范文模板
生物转基因论文3200字_生物转基因毕业论文范文模板 生物转基因论文3200字(一)：如何看待转基因生物和转基因食品论文 由于公众对于转基因方面的认识是有限的、模糊的，加上媒体不公正的片面 报道的影响，人们对转基因的概念产生了偏激的态度，认为转基因生物就是不好的，转基因食品就是有害的，对其“谈虎色变”，转基因生物和转基因食品似乎 有着被妖魔化的危险。为了让公众对转基因生物及转基因食品有一个正确的认识，作者对转基因相关的概念及相关的研究进展作一个简单的介绍。 一、几个相关的概念 基因，是每一种有机体内部含有的遗传物质，是生物及其特性可以世代延续 下去的基本单位。人类以及动物、植物和微生物体内都具有成千上万的基因。生 物的特性就是靠基因的控制才得以一代一代传递下去，所谓“种瓜得瓜，种豆得豆”说的就是这个道理。转基因就是一种生物体内的基因转移到另一种生物或同 种生物的不同品种中的过程。在自然界中，这种过程是每天都在发生的，它一般 是通过有性生殖来实现的。而通常我们所说的转基因是转基因技术的简称，是指 通过人为干预，有目的地将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由 于导入基因的表达，引起生物体性状可遗传的修饰的技术。转基因生物就是指利
用分子生物学手段，将外源dna导入生物体基因组，改变了遗传组成的生物，使其出现原物种不具有的性状或产物。它在联合国公约《生物安全议定书》上被定义为凭借现代生物技术获得的遗传材料新异组合的活生物体。转基因食品就是指转基因生物的产品或者以转基因生物为原料加工生产的加工品，它可以是活体的，也可以是非活体的。例如转基因油菜籽、转基因番茄、转基因玉米、转基因棉花、转基因鱼、转基因大豆及其加工品等。世界上第一种转基因食品是1994年在美国投放市场的保鲜延熟型西红柿。近些年来，动物、植物、微生物源的转基因食品研究发展非常迅速，然而，目前真正被批准上市的基本上都是植物性的转基因食品。 二、关于转基因生物及转基因食品的安全性问题 近年来，随着生物技术的飞速发展和基因工程技术在各个领域的广泛应用，越来越多的转基因生物被成功研究出来，带来了巨大的经济和社会效益。转基因技术所带来的好处是显而易见的，在人类历史进步和发展中起到了积极作用。首先，通过该项技术可以提供人们所需要的特性，改良培育新品种。如培养对地力消耗较少又抗倒伏的矮杆作物和抗干旱、耐盐碱、抗重金属且产量高的品种。在很大程度上，它在解决不断增加的世界人口的粮食问题方面起到非常重要的作用；第二，延长食品保存时间或增加营养成分。例如瑞士科学家培育出了一种富含β胡萝卜素的水稻新品种――“黄金水稻”，将来可望结束发展中国家人口维生素a 摄入量不足的状况；第三，将抗虫防菌基因转入到作物中，使作物本身产生抵抗病虫害侵袭的能力，减少了农药的使用量，有利于环境保护；第四，转基因技术及基因食物在医学方面得到广泛研究和应用。例如，2005年，莫斯科医学科学院
转基因技术论文3000字
转基因技术论文3000字 篇一：浅论转基因技术精选优秀毕业论文 浅论转基因技术 引言 转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别，第一，传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移，而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制;第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行，操作对象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对某个基因进行操作和选择，对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。因此，转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合，可相得益彰，大大地提高动植物品种改良的效率。 摘要 转基因技术作为生命科学的前沿技术之一，已经逐渐走入了人们的生活。转基因技术可以认为是在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、植物朝着对人类有利方向发展的技术。从20世纪80年代末转基因植物在美国问世至今，十多年来，该项技术正以日新月异的速度迅猛发展，但由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论，故转基因生物及其产品的安全性成为全球的热点问题，并引起世界各国政府和许多国际组织的高度重视。科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类，既可加快农作物和家畜品种的改良速度，提高人类食物的品质，又可以生产珍贵的药用蛋白，为患病者带来福音。人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物
基因工程动物的研究进展及其应用前景
基因工程动物的研究进展及其应用前景 随着科技的不断进步和人们对生命科学的逐渐深入了解，基因 工程动物逐渐成为了研究热点。基因工程动物是利用基因工程技 术对动物基因进行设计和修饰的一种生命体，可以为人类多个领 域的疾病治疗、生产和科研提供有力的支持，其研究进展和应用 前景备受关注。 一、基因工程动物的研究进展 基因工程技术是近年来生命科学领域快速发展的一个重要分支。基因工程动物是在动物体内或胚胎细胞中经过基因操作后产生的 新生物种。其诞生需要多种技术支持，如细胞培养、生物学和基 因编辑等技术。利用这些技术，目前已经成功研究出了基因敲除 小鼠、基因敲除猪、基因敲入猴子等多种基因工程动物。 研究表明，基因工程动物可以为人类的医学、农业、环境保护 等领域提供帮助，还能够进一步深入了解生命的本质。在医学领域，基因工程动物的应用主要体现在三个方面。
首先，基因工程动物可以用于疾病模型的建立。例如，针对人类遗传性疾病，研究人员可以使用基因编辑技术构建出能够复制患者相似症状的基因工程动物作为研究对象，以深入了解疾病的发病机理和寻找有效治疗手段。 其次，基因工程动物也可以用于研究新药物的开发，这是目前基因工程动物在医药领域的应用发展最迅速的部分。例如，将人类基因加入动物体内，可以使其表达人类蛋白，从而研究新药物对人体蛋白的作用和安全性，有望创造更多的药品。 最后，基因工程动物还可以在整个药物开发周期中为科学家提供有用的信息，直接或间接地优化药物研发。例如，研究人员在小鼠体内植入转移细胞，可以通过其乘以目标脏器来测试潜在药物的有效性。 二、基因工程动物应用前景 基因工程动物的应用前景广阔。虽然大多数的应用基于目前的医学方向，但其在生产领域的应用也占有重要地位。
转基因小鼠的方法概述
转基因小鼠的应用及其制 备方法 学院：动物科技学院 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 时间：2015年12月17日
老师，这篇文章是在图书馆《分子生物技术——重组DNA的原理与应用》书上整理下来的，没有参考文献，但是，这一万多字都是自己亲手打下来的，图也是自己用软件画的，其中的原理也都 弄懂，愿老师见谅。 转基因小鼠的应用及其制备方法 （西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌 712100）
摘要随着后基因组时代的到来，转基因动物已成为新兴的最有效的实验模型。从上世纪80年代以来，上百个不同的基因已经转入各种品系的小鼠中。这有助于理解基因调控，肿瘤发展，免疫特异性，发育分子遗传学以及人们感兴趣的其他生物学过程。转基因小鼠也已在探索利用家畜进行人类治疗药物工业化生产的可能性，以及建立各种人类遗传病的转基因生物医学模型中起到重要作用。现就制备转基因小鼠的实验方法及应用前景作简单介绍。 关键词医学模型；试验方法；应用前景 Methods and Applications of Transgenic Mice (Northwest A&F University,Colledge of Animal Science and Technoledge,Yangling, Shaanxi,712100,China ) Abstact:Following arrival of the post-genomics era,transgenic animals have become the most effective novel experimental the 1980’ of di fferent genes have been transferred to the various strains of helps to understand the gene regulation,tumor development,immune specificity,developmental molecular genetics and other biological processes which people are interested mice have also been exploring the possibility of using domestic animals for the industrial production of drugs for human treatment,and they also play an important role in establishment of a variety of genetically modified biomedical model of human genetic diseases. The article here is an overview of experimental methods and the application prospect of transgenic mice. Key words:biomedical model; experimental methods; application prospect 1990年人类基因组计划正式启动，经过13年的努力，人类基因组序列图绘制成功及人类基因组计划的所有目标全部实现。人们迎来一个崭新的时代——后基因组时代，即在基因组静态的碱基序列逐步清楚之后而最基因组进行动态的生物学功能研究。转基因动物在后基因组时代已成为生命科学研究中新 作者简介：本科，动物科学专业。；Tel： *通讯作者： E-mail： 兴的最有效的动物实验模型。小鼠是最早建立的转基因动物模型，利用转基因小鼠进行生物学或生物医学研究是当前生命科学发展的主要内容之一。转基因小鼠是一个思维体系，所研究的问题都是在活体中进行的，类似于人体内的各种背景因素仍然存在，通过这套体系所得出的研究结论具有很高的真实性。因此，其成为生命科学领域中的研究利器。
最新 肝癌转基因小鼠模型研究进展-精品
肝癌转基因小鼠模型研究进展 HBV感染动物模型的发展对理解病毒复制、疾病发病机理，尤其是对鉴定HBV感染治疗的候选药物是很重要的。下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。 摘要：肝细胞癌是全球范围内的恶性肿瘤，由于其进展迅速、易于复发转移，早期诊断和有效治疗一直是临床难题，对于肝癌的发病机制也亟待进一步阐明。利用基因工程手段构建的肝癌转基因小鼠模型，为肝癌发病机制研究和药物筛选提供了宝贵的研究材料。结合经典研究与近年进展，对常用肝癌转基因小鼠模型的构建方法、模型特点、特别是应用研究状况进行了分类介绍，并展望了未来发展的方向。 关键词：肝细胞癌;转基因;小鼠模型 引言： 1.肝细胞癌(Hepatocellularcarcinoma，HCC)是一种致死率很高的恶性肿瘤，2012年全球范围内发病率位居肿瘤第五位，死亡率高居肿瘤第二位[1]。严峻的临床诊治形势对HCC发生及转移机制研究提出迫切需求，HCC相关机制的深入阐释对HCC早期诊断、药靶研发及治疗预后具有重要意义。但HCC致病因素多，病程复杂，涉及通路广，因此研究难度较大，其发生发展机制目前尚不完全清楚。 2.动物模型作为重要的研究手段，在HCC发生发展机制研究中发挥了不可或缺的作用。化学诱导、原位异位移植及转基因等方法在目前HCC动物模型构建中较为常用。转基因动物模型与其他常用HCC动物模型相比，在研究特殊基因在HCC发生过程中的作用或不同基因间的相互作用，以及与肝脏特异性致癌物之间的关系中具有独特优势，迅速成为新的研究热点。本文将对近年来常用的HCC转基因小鼠模型进行分类介绍，并对其在HCC相关机制研究及药物筛选中的应用进行综述，旨为相关领域研究者提供参考。 一、HCC转基因动物模型概况 转基因动物模型是通过基因工程方法导入或敲除动物体内特定基因，从而影响动物性状表达并产生稳定遗传修饰的动物模型。1982年，Gordon等[2]首次利用显微注射法成功构建转基因小鼠，此后转基因动物模型得到快速发展和广泛应用。HCC转基因模型的实验动物多为CD1、C57BL/6×CBA/J、 C57BL/6×DBA2等品系的小鼠。HCC转基因小鼠主要通过重组基因敲入(Knock-in)或目的基因敲除(Knock-out)构建，利用显微注射法将重组基因导入受精卵是构建转基因小鼠的经典方法。另外，通过逆转录病毒介导等方式对小鼠胚胎干细胞进行基因靶向修饰也较常用。外源重组基因构建时通常包含肝脏特异性蛋白启动子元件，可在肝脏进行组织特异性表达。白蛋白(Albumin)启动子是最常用的启动子。此外，α-1-抗胰蛋白酶(α-1-antitrypsin，AAT)、金属硫蛋
小鼠胚胎发育过程中转录因子的表达规律及其功能分析
小鼠胚胎发育过程中转录因子的表达规律及 其功能分析 随着现代生物技术的不断发展，对于胚胎发育过程的研究贯穿着整个生命科学 的发展历程。在这一领域中，转录因子作为一类重要的调控因子，是一个备受研究者关注的热点。胚胎发育过程中，转录因子在调控胚胎干细胞形成、生长、分化等方面发挥着极其重要的作用。 一、小鼠胚胎发育过程中转录因子表达的规律 小鼠胚胎发育过程中的转录因子表达，是一个非常复杂的调控系统。在这个过 程中，涉及到多个途径，如基因表达、DNA复制、细胞周期等等。因为具有高度 特异性和功能的转录因子在整个胚胎发育过程中发挥着重要的调控作用，因此关于小鼠胚胎发育过程中不同转录因子的表达规律的研究，对于我们更全面地了解胚胎发育过程中的调控机制，具有重要的意义。 研究发现，在小鼠胚胎发育过程中，转录因子的表达量存在着时空特异性。例如，早期发育阶段常见的转录因子有Nanog、Oct4、Sox2等。通过实验发现，这 些转录因子对胚胎发育过程中的细胞增殖、细胞分化和调节胚胎细胞命运等方面起着极为重要的作用。 随着小鼠胚胎的发育过程，不同阶段所表达的转录因子也会有所不同。比如说，小鼠囊胚阶段常见的转录因子有Blimp1、c-myc、Zfp281等。这些转录因子和神经元分化、早期器官形成等方面都有紧密的联系。而在生长板塊和胚胎囊腔阶段，转录因子的表达就会发生巨大的变化，出现大量新的转录因子。这些转录因子对于调控后期胚胎的成长、细胞命运、人体器官形成等都具有极其重要的作用。 二、小鼠胚胎发育过程中转录因子的功能分析
对于小鼠胚胎发育过程中转录因子的功能分析，是现代生命科学的一个重要方向。通过对转录因子的功能研究，我们可以了解这些调控因子在胚胎发育过程中的作用以及其发挥作用的机制。在这方面，现在有很多新的技术和方法可以用于研究小鼠胚胎发育过程中的转录因子功能，如CRISPR/Cas9 功能基因筛选技术、转基因等等。 基于最新的研究成果，我们了解到，小鼠胚胎发育过程中的转录因子及其功能非常复杂。例如，近期有研究指出，小鼠囊胚发育过程中所表达的转录因子Blimp1，在肺发育过程中扮演重要的角色。此外，有部分转录因子在不同发育的阶段扮演不同的角色。例如，Pou5f1转录因子在卵母细胞到胚胎的早期阶段发挥着重要的调控作用。而在胚胎的后期阶段，其功能可能并不十分明显。 结论 总的来说，了解小鼠胚胎发育过程中转录因子表达的规律及其功能分析，是研究胚胎发育过程中非常重要的一个方向。通过对转录因子的深入研究，我们可以更全面地了解胚胎发育过程中的调控机制，有利于我们更准确地把握胚胎发育过程的关键节点，为人类健康带来更多益处。
基因修饰动物在生物医学研究中的应用与发展
基因修饰动物在生物医学研究中的应用与发 展 随着科技发展和人们对生命科学的深入探究，基因修饰动物变得越来越常见， 其在生物医学研究中的应用和前景也越来越广阔。 一、基因修饰动物的定义和分类 基因修饰动物是指采用人工干预遗传物质的方式，改变动物的遗传信息，从而 使其表现出预期的性状或特征的实验动物。按照遗传物质被改变的方式，基因修饰动物可以分为转基因动物和基因敲除动物。 转基因动物是指向动物细胞中加入外源基因，使其成为新的遗传物质，并表达 出外源基因的功能。基因敲除动物指的则是通过技术手段使制定的目标基因失去一部分或全部功能的动物实验模型。 二、基因修饰动物在疾病模型研究中的应用 基因修饰动物可以人工创造出多种疾病模型，使得人们可以通过研究这些模型 动物，更深入地了解疾病的发生、发展和治疗方法的优劣性。例如，人类的阿尔茨海默症是一种严重的神经退行性疾病，人们可以基于敲除小鼠APP（细胞外β淀 粉样前体蛋白）基因构建阿尔茨海默症的动物模型，并对其进行相关涉及基因的基础与药物研究，最终为药物研究和开发提供可靠依据。 三、基因修饰动物在药物研究中的应用 药物研究是基因修饰动物的另一重要使用方面。多种疾病和药物的治疗关键在 于深入了解疾病的发展过程和作用机制，基因修饰动物具备模拟人类疾病和药物反应机制的能力，可以使得药物的研究更加精细。药物通过基因修饰动物的实验研究，
可以更加全面、有效地了解新药物的生物活性、代谢特征、药物动力学、毒性以及对不同个体的不同反应等相关问题，为人类疾病治疗和药物研发提供有力支持。 四、基因修饰动物的潜在风险 近年来，基因修饰技术一直处于争议之中，其原因是因为不同的机构和人们对于这种技术的应用和质疑存在差异，不同的观点产生了不同的立场。一方面，是基因修饰技术变得越来越安全和普遍，成为生物医学研究的新武器；另一方面，由于动物遗传信息的改变，存在一定的风险性代价和不确定性，一些机构和学者对其安全和道德性产生了担忧。 五、结论 基因修饰动物在生物医学研究中扮演着非常重要的角色，其作为疾病模型和药物研发方面的功能成为人们研究生命科学的重点之一。随着科技的进一步发展，基因修饰动物在未来有望发挥更为重要的作用，为不断推进生命科学事业做出更大的贡献。
生命科学研究中常用模式生物3篇
生命科学研究中常用模式生物 第一篇：小鼠 小鼠是生命科学研究中最广泛使用的模式生物之一。小鼠经过长期人工驯化和育种，演化成约160多个品系，具有丰富的生物学特征和行为特性。小鼠是哺乳动物，具有与人类相似的解剖和生理结构，包括五官感知、神经系统、免疫系统、内分泌系统、生殖系统等。小鼠也是遗传学研究的理想模式生物，它们具有易于繁殖和繁殖速度快的特点，使得后代种群能够快速扩大，有助于基因突变、基因编辑和基因敲除等技术的应用。小鼠还可以诱导特定疾病模型，如癌症、糖尿病、自身免疫疾病等，研究疾病的发生机制和治疗方案。 小鼠模型具有许多优点，如体型小，易于饲养和保管，具有与人类相似的内分泌系统以及捕捉和测量行为/反应的可能性等等。此外，小鼠的基因组已经完整测序，研究人员可以通过基因编辑和转基因技术研究单个基因的功能和相互作用。这些特性在许多疾病和疗法的研究中都得到了广泛的应用。 但小鼠模型也有一些缺点，如育种和饲养成本高、个体差异大、转基因鼠对环境变化不敏感等。另外，小鼠在某些疾病模型中产生的结果不能直接外推到人类，因此研究人员需要仔细评估研究结果的可靠性和应用性。 总之，小鼠模型是生命科学研究中最强大的模式生物之一，它的优点远远超过了缺点。在许多方面，使用小鼠模型是研究人员进行实验室研究和药物开发的一个理想选择。 第二篇：果蝇
果蝇是一种重要的模式生物，被广泛用于基因组学和遗 传学研究。果蝇育种和培育成本低，短寿命和大量产卵的特点，使得它们成为遗传学研究的理想模型生物。果蝇的基因组被完整地测序，研究人员可以通过转录组学、基因敲除、基因编辑等技术研究单个基因的功能和相互作用。 另外，果蝇是一种具有易于标记性的模式生物，研究人 员可以通过颜色、荧光或生物素的标记，对不同组织、细胞或信号通路进行追踪和研究。这种特性使得果蝇在检测与对抗疾病连接的生理机制的研究中非常有用。 使用果蝇模型还有一个重要的优点，那就是研究成果可 以推广到其他物种。研究人员可以通过YO蛋白和信号通路等 基本模块的研究，深入了解基因调控的分子机制和控制发育的通路。这些研究结果可以用于解释和研究其他生物的生物学问题。 第三篇：斑马鱼 斑马鱼是一种小型热带鱼，是生命科学研究中模式生物 之一。斑马鱼生长、繁殖和发育速度快，体型小，具有易于繁殖和育种的特点。另外，斑马鱼基因组也已经完整测序，研究人员可以应用基因编辑和转基因技术，研究单个基因在斑马鱼体内的功能和相互作用。斑马鱼也广泛应用于疾病模型研究中，如癌症、心脏病、神经系统疾病等。 斑马鱼在遗传学和神经科学中也有广泛的应用。研究人 员可以通过发育和遗传的角度，研究斑马鱼的解剖和生理结构，如视网膜、肾脏、心脏、神经系统等。同时，斑马鱼也是生理和神经系统功能研究的理想模型，由于斑马鱼胚胎中的神经系统进化十分快速，所以研究人员可以对神经系统的分子和细胞水平进行研究。
生命科学中的转基因生物研究
生命科学中的转基因生物研究转基因生物（Genetically Modified Organism，简称GMO）是指通 过人为方式将外源基因导入到目标生物体中，使其具备新的遗传特性 的生物体。转基因生物研究是生命科学中一个重要的领域，它在农业、医药以及环境保护等方面都具有重要的应用价值。 一、转基因生物的定义和发展历程 转基因生物产生于20世纪80年代，当时科学家们开始探索如何将 外源基因导入到不同的生物体中。随着技术的进步，人们可以更精确 地操作生物材料，并实现特定的遗传改造。 二、转基因生物在农业中的应用 转基因作物在农业上具有巨大的潜力。通过导入抗虫基因，转基因 作物可以减少对农药的依赖，提高农作物的抗病虫害能力。此外，抗 除草剂转基因作物还能增加耕地的产量，提高农作物的生长速度以及 改善作物的质量。 三、转基因生物在医药领域的应用 除了农业，转基因生物在医药领域也有重要的应用。利用转基因技术，科学家们可以生产出大量的重组蛋白和多肽药物，用于治疗各种 疾病。此外，转基因动物模型也被广泛用于研究人类疾病的发生和发 展机制，为新药的开发提供了重要的依据。 四、转基因生物对环境的影响和风险评估
转基因生物的种植和使用也引发了对环境和生态系统的担忧。一些 人担心转基因作物会对生态环境产生负面影响，例如跨物种基因流动 和抗草地杂草性的转移。因此，进行转基因生物的风险评估是非常重 要的，以便更好地管理和监测转基因生物的应用。 五、转基因生物的伦理和道德问题 转基因生物的研究和应用也引发了一些伦理和道德问题的争议。一 些人认为人类干涉自然基因的发展可能导致一系列不可预见的后果， 对生物多样性和生态系统的稳定性产生负面影响。此外，转基因技术 也引发了针对动物权益和人类自身权益的争议。 六、转基因生物研究的前景和挑战 尽管存在一些争议和挑战，转基因生物研究在生命科学中具有巨大 的潜力。随着技术的不断进步，我们可以更好地理解和利用基因组的 信息，开发更多适用于转基因生物的新技术和方法。未来的转基因研 究将可能带来更多的科学突破和应用创新。 综上所述，转基因生物研究在生命科学领域具有重要的地位和作用。通过这项研究，我们可以更好地了解和应用生物体的基因信息，为农业、医药和环境保护等领域提供更全面的解决方案。然而，在持续推 进转基因生物研究和应用的同时，我们也需要重视其潜在的风险和伦 理问题，并采取相应的管理和监管措施，以确保其安全和可持续发展。
小鼠生物学特性及医学应用
小鼠生物学特性及医学应用 小鼠是最常见的实验动物之一，因为它具有许多生物学特性和医学应用。以下是关于小鼠生物学特性及其在医学领域中的应用的详细解释。 1. 遗传多样性：小鼠具有广泛的遗传多样性，这使得它们成为研究和理解遗传学的重要模型。通过研究小鼠的遗传多样性，科学家可以了解基因如何与生物体外部环境相互作用，并影响生理和行为特征。 2. 基因编辑技术：小鼠是进行基因编辑技术的理想模型之一。通过使用CRISPR-Cas9等工具，科学家可以有效地操纵小鼠基因组，增加或删除特定基因，以研究其对生物体的影响。这种技术对于理解人类疾病的发生机制，开发相关药物和治疗方法非常重要。 3. 疾病模型：小鼠广泛应用于研究各种人类疾病，如癌症、肥胖症、糖尿病、心脏病等。通过将小鼠暴露于特定的疾病诱导物或基因突变，科学家可以模拟人类疾病的发展，并研究疾病的发病机制。这有助于寻找新的治疗方案和药物。 4. 免疫学研究：小鼠的免疫系统与人类的免疫系统相似，因此被广泛用于研究免疫学。通过研究小鼠的免疫反应机制，科学家可以深入了解炎症、自身免疫性疾病等免疫相关的疾病。小鼠模型还可以用于测试和评估新的免疫调节剂和疫苗。 5. 转基因技术：通过转基因技术，科学家可以将人类基因导入小鼠基因组中，
使其表达人类特定的蛋白质。这种转基因小鼠模型对于研究人类疾病的发病机制和治疗方法非常有价值。例如，科学家可以通过导入Alzheimer’s病相关基因来研究该疾病。 6. 药物筛选：小鼠模型可以用于评估和筛选新的药物和治疗方法的有效性和安全性。科学家可以将小鼠用于研究药物的毒性、药物作用机制、药代动力学等。这些研究有助于开发更有效、更安全的药物。 总之，小鼠具有许多生物学特性和医学应用，使之成为研究众多疾病和生物学问题的重要模型。通过研究小鼠，科学家可以深入了解遗传学、免疫学、疾病机制等领域，并开发新的治疗方法和药物。小鼠模型在药物筛选和治疗方法开发方面具有巨大的潜力，对推动医学研究和人类健康具有重要意义。
基因敲除小鼠技术
转基因、基因敲入/敲除动物技术已经成为现代生命科学基础研究和药物研发领域不可或缺的重要技术，该技术从上世纪七八十年代诞生以来，已有近四十年的历史，经典技术如DNA原核显微注射、胚胎干细胞显微注射技术一直以来经久不衰，并逐渐从基础研究实验室转向商业模式，成为一项高度标准化的新兴产业 一、技术介绍与研究进展 转基因、基因敲入/敲除动物技术已经成为现代生命科学基础研究和药物研发领域不可或缺的重要技术，该技术从上世纪七八十年代诞生以来，至今已有近四十年的历史，经典技术如DNA原核显微注射、胚胎干细胞显微注射技术一直以来经久不衰，在小鼠模型构建方面日趋完善，并且如同剪切酶和抗体等常规分子生物学试剂的制备技术一样，逐渐从基础研究实验室转向商业模式，成为一项高度标准化的新兴产业，催生了数以百计的创新药物和数以千计的优秀文章。尽管如此，传统技术仍然存在一些难以克服的缺陷，如步骤繁琐、周期漫长、成功率低、费用高昂等，而ZFN和TALEN等新技术的出现，或有可能将这一局面彻底改变。 二、同源重组技术原理 基因敲除鼠技术是上世纪80年代中后期基于DNA同源重组的原理发展起来的，Capecchi和Smithies在1987年根据同源重组（homologous recombination）的原理，首次实现了ES的外源基因的定点整合（targeted integration），这一技术称为"基因打靶"（gene targeting）或"基因敲除"（gene knockout），利用这种ES的显微注射就可以制作出基因敲出小鼠（KO Mice: knockout mice）;由于这一工作，Capecchi和Smithies于2007年与Evans分享了诺贝尔医学奖。 同源重组（homologous recombination）定义：是指发生在姐妹染色单体（sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。在基因敲除小鼠制作过程中，需要针对目的基因两端特异性片段设计带有相同片段的重组载体，将重组载体导入到胚胎干细胞后外源的重组载体与胚胎干细胞中相同的片段会发生同源重组，如图1所示：
动物医学本科毕业论文
动物医学是以生物学为基础，研究动物包括家禽、家庭宠物、野生动物等疾病的发生发展规律，并在此基础上对疾病进行诊断 和防治，保障动物健康的综合性学科。下文是为大家整理的关于 的范文，欢迎大家阅读参考! 篇1浅析动物转基因研究进展 摘要物转基因技术是一项新的生物学技术，可应用于畜牧业 及生物医学等领域。对转基因动物的制作方法及应用进行了综述，对其发展趋势进行展望，以促进动物转基因研究的开展。 关键词基因动物;畜牧业;生物医学动物转基因技术是20世纪80年代初发展起来的一项新的生物技术，该技术克服了动物物种 之间固有的生殖隔离，实现了不同物种之间遗传物质的交换和重组。经过科学工作者多年的努力，转基因研究已经取得许多开创 性的成果，在基础生命科学、医学以及农学等一系列领域中展现 出非常广阔的应用前景，备受各国科学家的关注。该文对转基因 动物的制作方法及应用进行概述，对转基因技术存在的问题进行 分析，并对动物转基因的发展趋势进行展望。 1制作转基因动物的方法
转基因动物是指那些通过导入外源DNA片段，继而在其染色体组上稳定整合并可遗传给后代的动物，是重组DNA技术和胚胎技术发展的必然结果。制作转基因动物的方法主要有原核显微注射法、胚胎干细胞法、转基因体细胞克隆法、病毒载体法等。 1.1原核显微注射法 原核显微注射法是将表达载体直接注射到受精卵原核内部，需要专业的显微操作设备，是经典的转基因动物制备方法[1]。1980年Gordon等[2-3]利用显微注射法成功获得转基因小鼠，并且外源基因能够稳定整合和遗传。1982年iter等[4]构建了金属硫蛋白MT启动子驱动的大鼠生长激素基因重组表达载体，将其显微注射到小鼠原核期胚胎，获得了含有外源生长激素基因的体型巨大的超级小鼠。随后，Hammer等[5]利用该方法成功地制作了转基因兔、绵羊和猪，被认为是动物转基因研究历程上的里程碑。然而，显微注射法中外源基因整合的拷贝数和整合位点都是不确定的，当外源基因整合到染色体组的非活跃区时，会产生位置效应，导致其低表达或不表达;同时，该方法生产转基因动物的效率
Fat-1转基因小鼠的研究进展
Fat-1转基因小鼠的研究进展 高翔;李文德 【摘要】多不饱和脂肪酸(PUFAs)为人体必需脂肪酸,与人体健康密切相关,其中主要分为n-6和n-3两大类,在哺乳动物中n-6和n-3不能自身合成,只能通过饮食获取.人体内n-6/n-3 PUFAs比例均衡,是人类保持健康的一个重要组成部分.为了研究n-6/n-3 PUFAs的比例在疾病中的预防作用,研究者培育了可自身将体内n-6转化为n-3的fat-1转基因小鼠,解决了以往研究PUFAs只能通过对动物喂养富含n-3和n-6饲料的不便.因而,fat-l小鼠可以作为一种理想的动物模型去研究在不改变饮食结构的状态下,体内的n-6/n-3 PU-FAs比例的生物学作用.本文将对fat-1转基因小鼠的研究现状进行综述. 【期刊名称】《药学研究》 【年(卷),期】2014(033)004 【总页数】4页(P215-218) 【关键词】Fat-1转基因小鼠;n-6/n-3多不饱和脂肪酸;研究进展 【作者】高翔;李文德 【作者单位】广东天然药物研究与开发重点实验室,广东医学院,广东湛江524023;广东天然药物研究与开发重点实验室,广东医学院,广东湛江524023 【正文语种】中文 【中图分类】Q343.1
多不饱和脂肪酸(PUFAs)为人体必需脂肪酸，具有很重要的生理功能。其中与人体健康密切相关的PUFAs主要是n－3和n－6 PUFAs。摄入高水平的n－3 PUFAs 伴有较低的n－6 PUFAs可以促进婴幼儿视网膜、大脑和神经系统的发育;降低人体心血管疾病和炎症的发生，还可以抑制体外培养的乳腺癌、肺癌、前列腺癌和结肠癌细胞［1～4］的增生，促进肿瘤细胞的凋亡。这提示n－6/n－3 PUFAs的比例对于维持细胞稳态和正常生长起着关键的作用。世界卫生组织建议，人体内正常细胞的细胞膜和细胞器n－6/n－3 PUFAs理想比例应该在1∶1到4∶1。随着社会的发展，大量的加工和养殖产品的出现，人类食用非野生动植物过量导致体内的脂肪酸比例严重的失去平衡。大部分人体内n－6/n－3 PUFAs比例可能达到10～15∶1［5］。导致这种现象的原因主要是哺乳动物生物体内缺乏合成n－3 PUFAs前体的酶，也缺乏将n－6 PUFAs转化为n－3 PUFAs的酶，使得n－6/n －3 PUFAs比例失调。大量的流行病学资料显示，饮食中的n－6/n－3 PUFAs比例过高，特别是n－3 PUFAs的缺乏，会导致机体功能障碍，引发一系列的疾病的发生(如心脑血管疾病、癌症、精神性疾病等)。为了更好地研究n－6/n－3 PUFAs比例对这类疾病的防治作用和相关机制，建立一个能排除饮食等混杂因素的干扰，并有良好的对照动物模型是非常必要的。而fat－1转基因小鼠模型的出现为研究者们提供了一个很好无干扰性因素的实验工具。 1 Fat－1转基因小鼠 2004年美国哈佛大学麻省总医院的康景轩博士实验室培育出一种能将n－6 PUFAs转化为n－3 PUFAs的转基因小鼠［6］，此小鼠携带来源于线虫 (C.elegans)并表达n－3脂肪酸去饱和酶的fat－1基因，为了能在小鼠体内中表达的来自线虫(C.elegans)异源性的n－3脂肪酸去饱和酶，Kang等［7］优化了编码该蛋白质的fat－1基因的密码子并将其耦合到一个鸡的β－肌动蛋白启动子
转基因小鼠的方法概述
转基因小鼠的方法概述
转基因小鼠的应用及其制 备方法
学院：动物科技学院 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 时间：2015年12月17日 老师，这篇文章是在图书馆《分子生物技术——重组DNA的原理与应用》书上整理下来的，没有参考文献，但是，这一万多字都是自己亲手打下来的，图也是自己用软件画的，其中的原理也都 弄懂，愿老师见谅。
学研究是当前生命科学发展的主要内容之一。转基因小鼠是一个思维体系，所研究的问题都是在活体中进行的，类似于人体内的各种背景因素仍然存在，通过这套体系所得出的研究结论具有很高的真实性。因此，其成为生命科学领域中的研究利器。 一、方法学 1.逆转录病毒转染法 1974年，Jaenisch等试图用病毒感染早期胚胎的方式将SV40 DNA肿瘤病毒基因导入小鼠体内，但是这样的基因并没有参与整个发育过程，传代的机会也很小。1976年，Jaenisch又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎。 在各种基因转移法中，利用逆转录病毒转染法（图1-1）能够有效地将基因整合在受体细胞基因组上。但缺点是只能导入小片段基因（8kb左右）。由于受到大小的限制，转移的基因可能缺少表达调控序列。 这话总方法还有一个缺陷，虽然这些载体设计为复制缺陷型，但由于产生大量载体DNA所必须的逆转录病毒品系（辅助病毒，helper virus）的基因组，可能和转移的而基因一起整合到同一个细胞核上。尽管有特殊的预防措施，转基因生物仍有可能产生辅助病毒。但是，在应用转基因生物合成商业产品或直接作为食品过程中，必须绝对保证没有逆转录病毒的污染。转基因已有其他可行的方法，因此很少用逆转录病毒转染法来产生具有商业用途的转基因动物。