| 单词 | 转基因鱼 |
| 释义 | 【转基因鱼】 产生转基因的最普通的方法是将外源DNA在受精后最初几个小时内(1～4细胞阶段)注射入受精卵细胞质中．1985年以来，不同的基因通过显微注射法被导入鱼中。大多鱼种注射其受精卵时常难於穿透卵壳，K．Ozato等(1986)采用另一种显微注射法来穿刺卵壳，如将鸡的晶体蛋白基因注射入modaka卵母细胞的生发泡中。电击法曾成功地将基因转入多种分离细胞。E．M．Hallerman等(1989)最早试验用电击法将CAT基因转入金鱼受精卵，但未获成功。谢岳峰等(1989)成功地用此法获得转基因泥鳅，整合率达10%。近年，Inoue等(1990)用电击法得到了转基因medaka，还检测到了rtGH的表达。在染色体介导的基因转移研究中，正常虹鳟及鳟鱼的精子用γ－幅射使父源DNA断裂。白化雌鱼的卵与处理过的精子受精后，热休克得雌核发育二倍体鱼。2%～13%的实验鱼胚能存活并发育，这些胚胎除常规数目的染色体外，还含有额外的染色体片段，这些父源基因能复制和保存至成体中，还能表达，转基因亲鱼的额外源色体片段也能被子代所遗传。1989年意大利M．Lavitrano等报道，利用成熟精子作载体，成功地将外源DNA导入小鼠卵细胞，获得转基因动物。于建康等(1993年)成功地以鱼精子为载体，并得到好的结果。目前此法尚不能用于转基因鱼的研究中。 世界上首例人生长激素基因的转基因鱼由朱作言于1985年完成。后又得到了转基因泥鳅，银鲫及镜鲤等(D．Chourrout等，1986)。D．Chourrout等(1986，1988)的工作表明，将重组于SV40启动子的人GHDNA显微注射入虹鳟鱼卵的细胞质中，此基因能被整合入虹鳟鱼的基因组中。P．Zhang等(1990)的工作中，将含有虹鳟的GH cDNA显微注射入鲤鱼胚胎的细胞质中，在存活鱼中发现稳定地整合了外源的基因序列，进而在9条转基因鱼的红细胞中检测到了虹鳟GH的表达，在1细胞期注入基因的转基因鱼比其对照平均要大22%。外源基因能遗传给其后代。世界上已有很多实验室将GH基因导入很多鱼种的卵中，并在转基因鱼中观察到了外源基因的整合，表达以及遗传，有些转基因鱼长得比对照更快，但产生快速生长转基因鱼商业品系尚处于初始阶段，有很多问题仍未解决。美洲拟鲽等鱼种能在有冰环境中，藉血液中产生能使血液及组织冰点降低的蛋白质而存活、科学家们对美洲拟鲽的抗冻蛋白(AFP)及基因进行了大量的研究，这些蛋白为螺旋状，富有丙氨酸，分子量为3300～4500um(王壬学，1989)；而AFP基因则由含有30～40年成员的基因族组成，这种基因的序列已被分离。1987年美国R．S．Huang等用一种药物筛选载体。(DRSVgpt)，交采用磷钙沉淀法DEA葡聚糖，电击法等技术。有克隆的美洲鲽AFP基因转入虹鳟鱼、鲑鱼等的细胞中，并观察到细胞中AFPDNA的存在，也检测到了该基因的表达，加拿大Fletcher小组，先用果蝇作为模型，将AFP基因－果蝇热休克启动子(Hsp70)重组基因转移至果蝇中，显微注射后，建立了6个转化系，每个转化系均有其独有染色体整合位点，而且热休克能诱导AFP基因的表达。Westem印迹杂交证明，热休克有诱导转化系血液中有AFP存在。1988以来G．L．Fletcher等又将美洲拟鲽AFP基因导入大西洋鲑的卵中，他们用于微注射的DNA是基因组亚克隆2A－7，DNA通过卵孔子受精后3小时内注入鲑鱼中，注射DNA的1800个大西洋鲑卵，约有80%存活孵化，注射后8个月的小鱼个体，用S印迹杂交分析，结果66%小鱼的DNA能与美洲拟鲽DNA探针杂交，其整合率相似于其它转基因鱼研究的结果，已有初步的证据表明，美洲拟鲽AFP基因可在转基因鲑鱼中表达，虽其表达的水平很低，尚不足以抵抗冰冻(要想功能性地抗冻，血清中AFP的含量至少需达到5mg／ml)。但是，将其因显微操作技术应用于某一已知的水产养殖业问题，是很有发展前景的，美洲拟鲽AFP基因是一个结构特点，蛋白质产物的特性等都了解得较清楚的一个鱼类基因，而且对它在细胞系和其它个体中的表达及导入也都研究较深，AFP基因可能成为未来转基因鱼研究中的热点。疾病的抗性在很多情况下取决于获得特殊的目的基因。IHNv(传染性造血机能坏死病毒)是一种鱼类的棒状病毒，它能引起鲑及鳟鱼的毁灭性疾病，因而发展抗IHNV的疫苗就具有极重要的意义，IHNV有子弹形的形态，包有核蛋白壳，并有糖蛋白突起，它的基因组编码5种蛋白：N(核蛋白壳)，M1及M2(基质蛋白)，G(O糖蛋白)及T(聚合酶)H．M．Leong等(1988，1989)曾证明，糖蛋白G是得到中和抗体的唯一必需的抗原，分别制备G、N、M1及M2的特异的兔抗血清，并测试其抗病能力，用虹鳟或鲑鱼进行了6组实验，免疫30d后，用致死剂量IHNV处理，所有实验组的鱼都具有抗病性，在低浓度的IHNV下(这种浓度的病毒通常相似于疾病流行时的情况)，免疫能使鱼100%得到保护，鲑及鳟鱼达到LD50的病毒数量，在免疫过的鱼中，分别比对照鱼高54倍(浸泡法免疫)或166倍(注射法免疫)R．G．Gilmore及Leong将IHNV表面糖蛋白基因的cDNA克隆并测序，将表达IHNV糖蛋白基因的抗原决定子构建质粒载体，他们成功地生产出大量的生物合成疫苗，在用IHNV的攻击实验中，免疫鱼的死亡率显著地降低达50%～70%。此外，有学者认为，将结合于适当启动子的外源DNA导入鱼体，以保证反义病毒RNA序列的表达，这样，由于病毒的复制受阻而病毒的感染受到抑制，或者，将病毒外壳蛋白基因转移到鱼体中，使鱼能抵抗病毒，这些方法为提高鱼种的抗病能力提供了光明的前景。中国水生所朱作言在基因鱼方面的研究，不仅为中国，而且为世界的遗传工程研究开创了新纪元。现在，国内已有很多实验室热衷于将基因转移技术应用于各种鱼种。在朱作言的早期工作中，哺乳类的GH基因拼接到MT启动子上，然后注射入鲤、金鱼、泥鳅、鲫鱼等鱼中，他们得到的整合率为50%～80%。青岛海洋所周晶1988年将MT-hGH注射入金鱼，整合率为22%(注入细胞质)和43%(注入卵母细胞发生泡)，外源MT-hGH可在转基因金鱼中表达，表达率约为50%；王壬学1989年将美洲oceanpout的抗冻蛋白基因(opAFP)注射入金鱼卵，opAFP的整合率为19．7%。实验证明，某些F0转基因金鱼及一条F1的血清及组织中都存在有AFP，从1986年开始，中国科学院遗传社蒋耀青等以生活于黄海尚岸的黄盖鲽为材料，成功地将它的AFP基因分离克隆，并在E．coli中得到了表达，加拿大学者(J．D．Sao1992)用全部鱼的基因构件，通过受精孔导入大西洋鲑卵中，在所得的转基因鱼中，很多都生长加强，1年龄时转基因鱼平均增重为对照的2～6倍，最大的可达13倍。由此可见，用全部鱼的元件研究转基因鱼的积极意义。1990年朱作言和动物研究所的沈孝宙致力于鱼类基因元件的分离，已将草鱼及鲤鱼GH及肌动蛋白基因分离出来：目前的研究重点不仅应改进基因转移的方法和效率、学研究基因整合的位点，限定转入基因的表达及遗传等，而更应该花大力气研究鱼类的基本分子生物学和分子遗传学问题，以及分离鱼类的有用基因及各种基因元件。(中国科学院遗传研究所蒋耀青撰) |
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