基因轉殖技術簡介
基因轉殖動物的定義為經由人為的方式將重組 DNA 引入體內而改變之動物。包括兩種不同分類:
具有遺傳特性的生殖細胞改變,及不具有遺傳特性的體細胞 DNA 之改變,需經過生殖細胞、早期
胚細胞或胚幹細胞株之體外操作;第二類動物體細胞 DNA 的改變可經由基因療法,如直接注射質
體 DNA 或病毒媒介的基因轉形方式。基因轉殖意味著某一重組的 DNA 片段藉由 (1) 導入體細胞
或 (2) 穩定的嵌入宿主動物之生殖細胞內,並可傳遞至接續的每一世代中。
而依使用技術之不同而得到基因轉殖小鼠與嵌合鼠兩種結果:
基因轉殖小鼠 (Transgenic mice) 以基因顯微注射將重組DNA直接注入小鼠受精卵的原核中,
是目前生產基因轉殖小鼠成功率最高的方式,而此方法也被用來產生其他種的基因轉殖動物,如:
大鼠,兔子或農場所飼養的動物。大到數百kb的 DNA 片段,都可以用此方法送入受精卵中。通常,
數個重複的欲植入基因會同時插入同一個基因組的位置。這些插入的轉殖基因,可以藉由原位雜合
(in situ hybridization) 來確認位置,由於轉殖基因插入的位置並不能事先測得。所以,每一個
原源種轉殖基因的動物 (founder animals) 必須建立起它自己獨立的轉殖基因動物株 (transgeni
c line)。這個技術平台在操作上極為經濟、快速,因此對欲研究基因的初步測試,極具參考價值。
嵌合鼠 (Chimera) 之生產藉由基因標的 (gene targeting) 的方式將特定的變異 (mutation)
轉入培養的胚株細胞中 (embryonic stem cells, ES cells),再將標的構築質體 (targeting con
struct) 藉由電轉殖 (electroporation) 將它轉殖進入細胞內。經由特殊藥物篩選,並利用聚合
脢連鎖反應 (PCR) 或南方點墨法 (Southern blotting) 方式找出基因已改造的細胞,再將此細胞
經微量注射注入囊胚的空腔中 (cavity of blastocyst),或用桑葚體聚集 (morula aggregate) 方
式,將 ES cells 加入發育胚胎。最後,再將處理過的胚胎植入假孕的代理孕母(pseudopregnant s
urrogate mother) 體內,以此產生基因嵌合鼠 (Chimera),一旦確定得到正確的嵌合鼠便有可能將
此基因如同其它遺傳性狀,經由傳統的繁殖方式,與非基因轉殖動物或其它基因轉殖動物配種而傳遞
給子代,成為一特有的種株 (Germline)。
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