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金蛋:经遗传工程改造的母鸡孵出药物
热度 2 slsql2013 2013-3-11 09:24
金蛋:经遗传工程改造的母鸡孵出药物 苏格兰科学家近来培育成功了经遗传工程改造的母鸡,这种母鸡不仅能够生产有用的药物(在母鸡产下的蛋里含有药物),而且能把这种特性稳定地传给下一代。科学家们说,能够把这两个特点成功地合为一体,标志着研究者们向着将动物转变为“活的药物工厂”的目标迈出了第一步。 不少蛋白质能够抵抗多种疾病,例如贫血、糖尿病和癌症等。目前使用的蛋白质药物中,有些在实验室里制备起来相对简单,而另一些生产起来比较困难,且耗时长、价格昂贵。 既然动物天生就可以制造成千上万种蛋白质,于是研究者们很早就开始寻求利用这种天生的能力的方法。在过去的几年里,科学家们已经获得了经遗传工程改造的牛、绵羊和其它哺乳动物来生产蛋白质药物。 但是,这些动物都有一些缺点。罗斯林研究所( Roslin Institute ,位于英国爱丁堡附近, 是英国畜牧科学研究方面的一个重要研究所,因多利羊而闻名世界,主要研究如何利用分子和细胞生物技术开发新的牲畜生产及饲养技术——译者注 )的西蒙·莱李科( Simon Lillico )说。目前得到的经遗传工程改造的动物大多数形体较大,饲养和日常维护费用昂贵,要花费几年时间才能发育成熟以生产蛋白质药物。而且,当制造出来的有毒的化合物(药物)送到哺乳动物细胞中(这是许多药物都要求的一个特性)时,这些动物就不能保持健康的状况了。 于是一些研究者就建议用鸡来制造蛋白质药物(让药物含在产下的蛋里),鸡的形体较小,饲养维护费用低,传代时间短。但是,莱李科指出,利用经遗传工程改造的鸡来生产药物的初期尝试很快就遇到了问题。例如,一些改造过的鸡仅仅繁殖了一代,这种制造药物的能力就衰退了。 在罗斯林研究所的海伦·桑( Helen Sang )的领导下,莱李科和他的同事们们采用了新的方法。他们构建了编码药物的基因,然后将这些基因插入到鸡携带的制造卵清蛋白的基因中。 这个研究团队合成了 2 种编码不同的蛋白质药物的基因:一种是叫做 miR24 的抗体,它有希望治疗黑色素瘤;另一种叫做人干扰素 β-1a ,已经用它来治疗多发性硬化症( multiple sclerosis )。研究者们用病毒将这 2 种基因运载到(未孵化的蛋中的)鸡胚的细胞中。 小鸡孵出后,研究者们挑选出携带了这 2 种基因的雄性小鸡。接下来,他们就把这些公鸡与正常的母鸡一起饲养。结果雌性后代的一半产下的蛋中,其蛋清中含有这 2 种蛋白质药物。这项研究成果发表在即将出版的《美国国家科学院院刊》( Proceedings of the National Academy of Sciences )上。研究者们继续筛选携带有这 2 种基因的雄性后代,然后与正常的母鸡一起饲养。莱李科说,现在他们已经获得了五代可以生产药物的小鸡。 加拿大魁北克市( Quebec City )拉瓦尔大学( Laval University )动物学教授弗朗科斯·波蒂埃( Francois Pothier )说,这种新的经遗传工程改造的鸡“能为获得一些非常有趣的东西铺平道路”。波蒂埃已经培育出了经遗传工程改造的猪,在其精液里含有有用的蛋白质。他指出,以前一些制药公司也用过鸡,不过苏格兰的研究者们克服了很多困难,例如使鸡蛋清里的 2 种药物的含量增加了。 波蒂埃特别提到,一旦科学家们将这项技术发展完善,就有可能生产出多种有用的蛋白质,这也将提高鸡蛋的营养价值。 “你最终可以想象一下,你不仅可以因治疗需要改变鸡蛋的内容物,而且或许能改变其风味或增加一些有趣的东西(如维生素或有益心脏的脂肪酸)促进健康。”波蒂埃说。
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[转载]“人造生命”诞生了吗?--转自方舟子
woodenson 2010-6-9 13:42
美国科学家创造出了史上第一个人造生命!这是近日很吸引眼球的一条 大新闻。领导这项研究的克雷格文特本人的说法是:这是第一个人造细胞, 是地球上第一个父母是计算机,却可以自我复制的物种。 在媒体上推波助澜的还有一些人文学者。他们有的对此推崇备至。例如美国 一位著名生物伦理学家声称这个成就结束了有关生命的存在是否需要特殊的力的 争论,是人类历史上最重要的科学成就之一,可与伽利略、哥白尼、达尔文和爱 因斯坦的发现媲美。有的则忧心忡忡地说,这项新技术有危险,要保护人类健康 和环境免受其害,应立即停止研究。奥巴马总统也紧急下令其生物伦理委员会 评估这项研究的风险。 与此形成鲜明对照的是生物学家们的相对冷淡。接受媒体采访的生物学家大 多认为这只是技术上的进步,而不是科学上的突破。有一位著名美国生物学家干 脆说这是炒作。文特是美国生物技术业的一个怪才,在许多方面更像一个商 人而不是科学家,非常自恋,自恋到用自己的名字命名自己创办的研究所,也善 于推销,炒作正是其特长。 我们先来看看这项研究究竟是怎么回事。文特等人要创造的是一种最简单的 细菌蕈状支原体。它的基因组(一个细胞内的全部基因称为基因组)的序列 已经被全部测出来了。生物的基因是由4种核苷酸(类似于4种字母)按不同的排 列组合而成的,它们的排列顺序就携带了遗传信息。蕈状支原体的基因组大约由 108万个核苷酸按特定的顺序组成。在遗传时,基因组要复制自己,以原有的基 因组为模板,用单个的核苷酸做原料,合成新的基因组。 文特等人的计划,就是想按照这种细菌的基因组序列,用化学方法把核苷酸 一个一个连接起来组成基因组。不过,按现在的合成技术,要一口气合成含有108万 个核苷酸的序列是做不到的,所以他们首先要化整为零,把基因组序列分成一千 多个片段,每个片段含1000个核苷酸,分别合成(其实是从另一家公司订购的)。 然后把这些片段放进酵母菌中,由酵母菌把它们组合成完整的细菌基因组。再把 基因组从酵母菌中提取出来,放进一种和蕈状支原体很接近的细菌山羊支原 体中。蕈状支原体基因组利用山羊支原体的蛋白质、细胞器等复制自己,形成了 新的蕈状支原体。 可见文特等人靠人工合成(指用化学方法)的只有基因组部分,就连这部分 的合成也还要借助酵母菌的生物合成,不过把这个细节忽略好了。但是基因组自 身是没法复制和制造新细胞的,还必须有蛋白质和其他生物分子和它一起工作, 还要有细胞质、细胞膜形成的合适环境,所有这一切一开始都不是人工合成的, 全都是现成的。所以这根本不是人造生命、人造细胞,其父母也不只是计算机,至 少山羊支原体也是其父母之一。 这也不是什么新物种。人工合成的基因组序列是根据蕈状支原体基因组复制 的,几乎完全相同(除了少量无关紧要的增减和突变),制造出的细胞也是 蕈状支原体,不是自然界没有的东西,其新颖程度还比不上用遗传工程方法创造 出来的新菌株。 如果不仅基因组是人工合成的,细胞的其他部分也都是人工合成的,那才算 得上是人造细胞。但是这一天仍然遥遥无期,因为细胞的组成极其复杂。例如, 对细胞中的蛋白质种类、功能和相互作用我们还所知甚少,更不要说把它们全都 一一合成出来了。其实,即使是对基因组蕴含的遗传信息,我们也所知甚少。如 果把细胞比作一台机器,基因组就是它的设计图。文特等人所做的,就是拿了一 张设计图做底本,然后一笔一划地把它照抄了一遍,对这张设计图的具体内容, 则不甚了然。不能说照葫芦画瓢地抄了一张设计图,就相当于制造出了机器。 那么这么做有什么意义呢?只是证明了他们有技术能力能把设计图抄得很 完整,而且抄得足够准确,内容基本无误,所以能被细胞识别、复制。细胞对基 因组的复制其实也是在抄,只不过抄的方法有所不同。细胞的抄法称为生物合成, 利用酶等生物大分子作为工具。而文特等人的抄法属于化学合成。 生物伦理学家认为文特等人的研究证明了化学合成的遗传物质和生物合成的 没有区别,生命活动不需要特殊的活力,所以欢呼这项成果极为重大。但是 这一点不需要文特等人来证明。活力论早在生物学界就没有了市场,生物学 家早就确信,只要只要两个分子的化学结构相同,不管用什么方法合成,其性质 就不会有任何区别。自从上个世纪70年代以来,生物学家已在遗传工程、分子克 隆实验中大量地用到化学合成的遗传物质,从不觉得用它们来取代生物合成的遗 传物质会有什么奇怪。如果化学合成的取代不了生物合成的,那必定是由于二者 的化学结构还存在差异,而不是由于后者存在特殊的活力。 人造细胞的支持者声称这项技术有广阔的前景,将来能够用于制造生 物燃料、疫苗等。但是用遗传工程的办法现在就都能实现这些作用,而且可以 更方便、更便宜地实现。所谓的人造细胞技术也没有出现新的或更大的风险。 反对者所担心的那些风险,遗传工程同样有,并不新鲜。 2010.5.30 (《中国青年报》2010.6.2) (XYS20100603) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys4.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇
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