轉基因雞:抗禽流感的雞-中文百科頻道

試驗

科學家們正在對三種方法進行實驗：

第一種是将控制産生抗病毒蛋白Mx的基因插入正常雞細胞中，增強其抵抗H5N1型和其他類型禽流感病毒的能力，很多品種的雞體内該基因都存在缺陷；

第二種是利用RNA（核糖核酸）幹擾技術，通過RNA片段幹擾禽流感病毒的工作，以使雞細胞獲得抗多種禽流感病毒的能力；

第三種方法是利用RNA分子誘使病毒對RNA進行複制，而不是自我複制。科學家們說，這三種方法将來也許可以結合在一起，共同用來培育轉基因雞。

細胞内加入DNA

“多莉”誕生地、愛丁堡的羅斯林研究院與英國劍橋大學科學家共同進行的研究已證明，隻要在細胞内加入細小的脫氧核糖核酸（DNA），細胞便能避過禽流感病毒威脅。科學家将于未來數星期，将這些基因物質植入雞蛋内，希望孵化出全球首批抗流感雞隻。

科學家聲稱，克隆雞能避免任何一種型号的禽流感侵襲，包括最緻命的H5N1，将大大降低人類經禽鳥感染禽流感的危機。這個研究計劃由羅斯林研究院的鳥類分子生物學家HelenSang博士率領。

案例

美國

美國喬治亞大學和AviGenics公司與主辦第1屆國際轉基因動物學術研讨會秘書長中科院曾邦哲1996年的通信中得知轉基因禽類輸卵管生物反應器的研究之後，啟動了該研究項目，2002年4月1日在英國《自然生物技術》雜志4月刊上撰文宣布，他們在家禽轉基因研究領域獲得突破性進展，已培育出能産下含人體所需蛋白質的轉基因雞蛋的克隆雞。由公司科學家亞曆克斯·哈維領導的研究小組将一種細菌的基因片段改造後導入雞胚胎，培育出了可充當β内酰胺酶制造器的轉基因雞。他們先用這種技術對546個孵卵雞蛋進行處理，孵化出了126隻小雞，其中10%攜帶新基因；然後将攜帶高水平β内酰胺酶基因的精子和卵子匹配，培育出了能有效遺傳父母新基因特性的後代。連續遺傳幾代後，就培育出能産含藥物成份的轉基因雞蛋的母雞。

研究人員說，由于轉基因雞從孵化到長成的時間比轉基因奶羊和奶牛都短得多，從孵化成雞到能下蛋隻需7個半月，因此有可能成為一種更快速和更豐富的生物制藥來源，用來生産治療從失血到癌症，從囊腫性纖維化到糖尿病等多種疾病的各種藥物。

中國

上海出現了全國第一家轉基因雞産業開發公司在全國率先開發通過雞蛋蛋清表達外源基因的技術。

其主要成果在于：構建了能在雞蛋蛋清中表達外源基因的表達載體；建立了有效的軒基因技術，轉基因效率在30%至70%之間；在20%以上的轉基因雞所産的雞蛋蛋清中檢測到了實驗用的外源基因“人瘦素蛋白”，其中最高表達量在每升蛋清中含10毫克至30毫克。

這一技術穩定後，有幾種産業開發的可能：一是改良雞的種質品質，培育出高生長速度、抗病毒、産低膽固醇蛋的轉基因雞品系；二是利用雞蛋蛋清作為生物反應器，在蛋清中生産有藥用價值的蛋白質多肽，如人高密度脂蛋白、人血清白蛋白等各種細胞因子、疫苗和抗體。市場上将出現真正具有防心血管病、抗癌等效用的“營養蛋”、“保健蛋”。

按照國家《農業轉基因生物安全管理》規定，相關技術需進行安全性評價，在取得安全證書後，才能進入生産。

培育

通過顯微注射生産轉基因雞

(l)單細胞受精卵顯微注射法。人們發現，當外源DNA注射到海膽、斑馬魚和爪蟾等脊椎動物受精卵細胞質中，當卵快速分裂時，外源DNA能暫時停留染色體外複制，并可低頻率地結合到染色體基因組中。得益于上述研究的啟示，在體外将外源基因注射到單細胞受精卵細胞質中，經過體外培養後，成功地産生了轉基因雞。但是，此種方法取到一個受精卵需要一隻母雞，若操作失敗，一個細胞的損失就相當于一隻母雞的損失，成本較高，并且受精卵體外孵化條件也很複雜，操作難度較大。

(2)受精卵原核注射法。在國内，李贊東等将脂質體包裝後的質粒pMiwz(含有報告基因LacZ)注入囊胚期胚盤中，轉基因獲得成功，并證明囊胚期注射外源基因可以獲得轉染的原生殖細胞(PGCs)，并能夠傳給下一代。在國外，Jamie love等将帶有目的基因質粒DNA注射入雞受精卵的胚胎中，體外培養12h後發現近一半存活，40%胚胎中含有質粒DNA，有6%相當于每一個細胞含有1個拷貝的外源基因，7隻存活至性成熟雛雞中的一隻将3.4%外源基因傳遞給其後代。此種方法可以得到轉基因嵌合體雞，但轉基因細胞的嵌合部位和嵌合程度不容易确定。

雞卵原始胚細胞的彈道轉染

該技術最初應用于植物細胞的轉基因操作，其中包括兩大組成部分:離子加速系統和離子包裝系統。此種方法效率較高，并且由于用的是不同大小的鎢離子，而且胚胎新月區下主要是卵黃蛋白，所以不必考慮投射彈的速度和穿入的深度(白占濤等，2000)。但是，由于此方法導入的DNA很難整合到雞的基因組中，故遺傳穩定性和傳代性不強。

逆轉錄病毒載體法

此法是利用病毒正常生命周期特征來感染家禽，從而導入外源并達到整合的目的。現在使用的病毒載體有兩類:複制完全型和複制缺陷型(高波，2000)。複制完全型逆轉錄病毒包含全部結構基因能自我複制，并能重複感染細胞。而複制缺陷型逆轉錄病毒缺乏部分或全部結構基因，不能自我複制，需在輔助細胞中繁殖。反轉錄載體法的整合效率比電穿孔和脂質體轉染法要高，但是由于基因片段大小的限制和獲得高滴度病毒有困難，所以目前主要停留在實驗室階段，還未廣泛應用于商業生産(劉向萍，2003)。

精子載體法

這種方法利用精卵結合的正常生理過程來完成外源基因的導入，具有簡便易行，對卵原核無損傷等特點，但對精子的損傷是十分棘手的問題，并且整合度也不高。

(1)脂質體介導精子載體法。在國内，杜立新等曾對此方法作過探讨，其大體實驗步驟包括:脂質體-DNA複合的制備，mDm-His法獲能精子的人工授精、轉基因雞的檢測。發現的問題是精子活力下降、外源基因表達率随胚胎發育而降低等問題。

(2)精子細胞電穿孔法。電穿孔法是促進DNA與動物精子結合的一種重要方法。它利用高壓電場使精子質膜産生暫時性孔洞，從而使外源DNA比較容易地進入細胞内。鐘家玉研究發現，先讓精子脫水再水化或者對浸浴在外源基因中的精子進行電脈沖，得出的陽性率都比僅僅将外源基因和精子混合大得多。先脫水再置于低滲液，精子會吸入低滲液，而正是這一過程使陽性率大大提高，外源基因非常可能随着低滲液進入精子。

胚胎幹細胞原生殖細胞操作法

胚胎幹細胞(ES)是從早期胚胎的内細胞團經體外培養建立起來的多能細胞系。當ES被注入X期囊胚後可參與包括生殖腺在内的各種組織嵌合體的形成，通常利用反轉錄病毒載體、電擊法等将外源基因導入ES細胞中，将有功能的轉入基因整合到ES細胞基因組内的非必需基因位點上，經篩選、培養，而後用于轉基因雞生産。

應用

1.加快QTL選擇進程在某些情況下，轉基因家禽可以作為驗證候選數量性狀位點假設的一種方法。比如，我們已經通過某種分子标記從整個雞的基因組中确定下了某幾個位點中的一個或部分為某一性狀的QTL，這時我們就可以對這幾個位點進行順序突變，然後根據表型逐個排除，最終确定主效基因。但是，進行突變或有巨大效應的單個基因插入到基因組後，可能會産生一系列不利的表型反應，如同在高選擇強度下對單個性狀選擇時經常表現的那樣，這樣可能會給研究過程帶來不便，比如很高的死亡率、整體功能的失調等，這些都會影響性狀的表現（嚴華祥，1994）。但是，随着基因組功能研究的深入，許多負表現會被克服，轉基因方法可能會取代傳統的選擇方法。

2.提高肉蛋的産量與質量可以通過轉基因操作将作用顯着的激素和生長因子的基因導入雞的基因組或對某些生産性能不利基因進行剔除，從而大大提高其産量。如把反刍動物小腸細胞中的纖維素酶基因導入雞體，使雞體可以分解多糖，這樣，就産生了食草而産蛋長肉的雞，并且增加了雞的飼料來源。

3.進行抗病育種應用基因剔除技術破壞雞體内源的病毒受體基因，可以防止病毒侵入。也可以通過标記輔助選擇技術找出與雞的抗病特性相關的位點，然後進行PCR擴增，再通過适當的方法導入雞的胚胎細胞，并使用酶切技術對其同源序列進行替換，然後進行胚胎培養，最後結合數量遺傳學的方法進行抗病品系培育。

4.生産醫用、保健蛋白繼乳腺生物反應器之後，轉基因雞生物反應器又成為新的熱點。通過轉基因技術導入人和動物各種抗體的基因，用來防治人和動物的疾病，又可将SOD基因和人瘦素蛋白基因導入雞的基因組中，用來生産化妝品和保健品。因為轉基因雞有着其特殊的優越性，故利用轉基因雞生産藥物的研究在國際上受到極大關注和重視，必将産生極大的經濟與社會效益。