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科學(xué)家培育轉(zhuǎn)基因熒光兔子 注入水母DNA
時(shí)間:2013年08月20日

北京時(shí)間8月19日消息,據(jù)CBS網(wǎng)站報(bào)道,盡管聽上去更像是孩子們的玩具,但一種能在夜間發(fā)光的兔子現(xiàn)在真的已經(jīng)出現(xiàn)了。另外,培育這些兔子的科學(xué)家們表示這將有望為未來發(fā)展中國(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)上可承受的醫(yī)療方案提供幫助。

這項(xiàng)研究是由美國(guó)夏威夷大學(xué)和兩所土耳其大學(xué)共同合作完成的,在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家們將發(fā)光水母的DNA注入了兔子的體內(nèi),培育出這種能夠發(fā)光的轉(zhuǎn)基因“熒光兔子”。

在正常的光照條件下,它們就是毛茸茸的可愛兔子,但是在黑暗環(huán)境下,它們的不同之處便顯現(xiàn)出來——它們的身體會(huì)發(fā)出綠色熒光。這是世界上首次培育出轉(zhuǎn)基因的兔子,此前科學(xué)家們已經(jīng)培育出了轉(zhuǎn)基因的老鼠,牛,山羊,雞,還有豬。

夏威夷大學(xué)科學(xué)家史蒂芬·默斯亞迪(Stefan Moisyadi)表示:“因?yàn)槲覐氖逻@樣研究工作已經(jīng)很多年,對(duì)我來說轉(zhuǎn)基因的生物幾乎就是習(xí)以為常之事了。但是這些兔子仍然與眾不同,它們的身體在黑暗環(huán)境下太亮了,盡管它們的兔毛很厚實(shí),但是當(dāng)你看著它們的身體你仍然會(huì)覺得晃眼?!?

這些兔子是通過人工授精的方式進(jìn)行培育的。研究人員首先從一只成年母兔體內(nèi)取出胚胎。隨后他們將質(zhì)粒注入其中。這種做法與默斯亞迪的導(dǎo)師瑞祖·亞納吉馬什(Ryuzo Yanagimachi)教授發(fā)展的人類人工受精技術(shù)做法相類似。

亞納吉馬什教授是著名的夏威夷大學(xué)生物基因研究所創(chuàng)建者,也是1998年轟動(dòng)全球的成功小鼠克隆的實(shí)施者,同時(shí)他也是人工授精領(lǐng)域的研究先驅(qū)之一。在早期,人工授精采用的是被動(dòng)型方式,因?yàn)榭茖W(xué)家們必須等待精子和卵子結(jié)合。后來亞納吉馬什教授改進(jìn)了這一過程,將其變?yōu)橹鲃?dòng)型,即將精子直接注射進(jìn)入卵子?,F(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在全世界得到廣泛應(yīng)用。

而要想將基因物質(zhì)從一種物種轉(zhuǎn)移至另一個(gè)物種,默斯亞迪教授的做法就是將導(dǎo)師亞納吉馬什教授做法中的精子換成了質(zhì)粒。質(zhì)粒又稱細(xì)胞附殖粒,是附加到細(xì)胞中的非細(xì)胞的染色體或核區(qū)DNA原有的能夠自主復(fù)制的較小的DNA分子。其內(nèi)部含有來自水母DNA的酶物質(zhì),以及一種被稱作“piggyBAC”的工具,后者的作用是轉(zhuǎn)運(yùn)前面提到的酶物質(zhì)。按照設(shè)計(jì),一旦完成使命,piggyBAC工具便會(huì)自動(dòng)分解。隨后卵子就被重新植入母體。以上整個(gè)過程持續(xù)時(shí)間不超過半個(gè)小時(shí),但是在母兔完成整個(gè)妊娠分娩過程之前,你不知道最后到底會(huì)是什么結(jié)果。

事實(shí)上,水母的發(fā)光基因植入兔子體內(nèi)并沒有什么實(shí)際的用途,這樣做只不過是為了“顯而易見”的告訴科學(xué)家們這樣的轉(zhuǎn)基因技術(shù)是成功可行的?;旧希麄兊淖龇ň褪堑却竿梅置?,然后關(guān)掉電燈。如果在黑暗下小兔子在發(fā)光,那么他們就成功了。正如默斯亞迪所說:“這只是一個(gè)標(biāo)記,除此之外并沒有什么實(shí)際價(jià)值。”

盡管這看上去很酷,但是除了讓人賞心悅目之外,科學(xué)家們還有更重要的事情要做?,F(xiàn)在他們已經(jīng)證明了這種主動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在兔子身上的可行性,接下來就要考慮其他的可能性了。其中很重要的一個(gè)方向就是那些能夠合成珍貴藥用蛋白質(zhì)的基因。這些蛋白質(zhì)或許將存在于牛奶中,隨后予以提取。這種轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)讓受試動(dòng)物獲得什么益處,但是關(guān)鍵一點(diǎn)在于,它們也不會(huì)因此受到什么傷害。在此過程中真正獲益的是那些焦急等待著價(jià)格可承受藥物的人類患者。

默斯亞迪教授說:“一旦成功,你就可以以非常便宜的價(jià)格和簡(jiǎn)易的途徑大量生產(chǎn)制藥所需要的珍貴蛋白質(zhì)。想象一下那些傳統(tǒng)的超潔凈制藥廠,那將需要巨額的資金投入,而這也將無法避免的造成昂貴的藥價(jià)。但是在一些國(guó)家,比如非洲的烏干達(dá),那里的人們根本無法負(fù)擔(dān)這種藥廠生產(chǎn)的藥物。而如果只要一些牛奶就可以獲得制藥最重要的蛋白質(zhì),那么這些藥物的價(jià)格就要便宜得多。”

也就是說,這些動(dòng)物實(shí)際上為我們省去了投資昂貴的制藥廠和實(shí)驗(yàn)室,它們就像是一座座生物工廠。默斯亞迪教授解釋說:“一旦你成功培育一種轉(zhuǎn)基因物種,它就可以代代相傳下去,不斷生產(chǎn)大量便宜的用于制藥的原材料,從而大大降低藥價(jià),造福大量的患者?!?

在2009年,美國(guó)聯(lián)邦食品藥品監(jiān)管局(FDA)批準(zhǔn)了新藥ATryn上市。這種藥物正是用轉(zhuǎn)基因山羊產(chǎn)生的蛋白質(zhì)物質(zhì)為原料制成的,用于治療遺傳性抗凝血酵素缺乏癥(HD),這是一種罕見的凝血病,在美國(guó)的發(fā)病率約為每5000人中一例。隨后在2006年,歐盟也宣布核準(zhǔn)這一新藥上市。與此同時(shí),新西蘭的科學(xué)家們正在利用轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)的牛奶中提取的特殊蛋白質(zhì)物質(zhì)開發(fā)新藥,用于應(yīng)對(duì)多種機(jī)體硬化癥的治療診治。這些轉(zhuǎn)基因的牛并不會(huì)在晚上發(fā)光,正如之前所說,這種發(fā)光的做法只是為了檢驗(yàn)?zāi)箒喌辖淌诜椒ǖ目煽啃?。不過,來自轉(zhuǎn)基因生物的奶制品和肉制品本身是被嚴(yán)格禁止投放人類食品市場(chǎng)的。其用途被嚴(yán)格限定為僅用于制藥領(lǐng)域。

默斯亞迪教授目前仍然在繼續(xù)致力于改進(jìn)其技術(shù)方法,希望將其成功率提升至50%以上。在目前的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法下,其小兔培育實(shí)驗(yàn)的成功率大約是25%,在培育的8只小兔中,有兩只能夠發(fā)光。不過這已經(jīng)是一項(xiàng)非常了不起的成就了,因?yàn)橄啾戎?,其它方法的成功率不?%。

不過這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)說起來還只不過是一個(gè)小插曲,科學(xué)家們現(xiàn)在正在焦急等待世界上第一頭轉(zhuǎn)基因綿羊的誕生。就在本月早些時(shí)候,科學(xué)家們處理了68個(gè)綿羊胚胎,其中10個(gè)處理成功。但是他們還需要等上4個(gè)月時(shí)間才能知道結(jié)果,而兔子的妊娠期則只要大約1個(gè)月。現(xiàn)在整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)都在焦急等待今年11月份第一頭小羊羔的誕生。那時(shí),當(dāng)他們關(guān)掉房間電燈的那一剎那,他們就將知道自己的辛勤工作是否獲得了回報(bào)。

明美的體視熒光顯微鏡可以觀察帶轉(zhuǎn)基因的熒光兔子等小動(dòng)物。

Via: 365jilin.com

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