设计动物变容易了

(齐康网) 一种蝇类DNA的环状片段可能会使进行了遗传修饰的动物迅速增加，如同涓涓溪流变成滔天洪水一样。旧金山的Tosk生物技术公司声称它可以借助能跳入和跳出染色体的果蝇DNA以前所未有的效率将基因添加到哺乳动物细胞中。 该公司的声明受到了其他生物学家们夹杂着热诚与怀疑的复杂成分的欢迎，他们警告说它的结果尚未被完全确定。来自纽约斯托尼布鲁克大学的TomRosenquist说：“如果它的结果如同他们所声称的那样，它将是革命性的。” 目前，将外源基因导入哺乳动物体内的技术仅停留在实验室的阶段并且代价昂贵，因此该项技术仅用于研究和制造能产生高价值医药产品的动物。但是，如果制造GM动物(遗传修饰动物)变得便宜而且容易了的话，各个公司很快就可以对每种动物都进行修饰，包括从提供我们食物的农场动物到我们的宠物。Tosk的方法甚至可以用来改正人们的遗传缺陷。 现在，GM哺乳动物通常采用在卵细胞中直接插入裸露DNA的方法。但是其成功率十分低：为了得到一个GM动物，一个熟练的技术人员也不得不进行若干次插入试验，然后将其中成功的胚胎移植培养。而另一种方法是从普通细胞开始，然后尽力去克隆整合了外源DNA的少数细胞。但是该方法的效率也不高。 据《新科学家》杂志报道，Tosk的方法排除了上述繁杂的操作，外源DNA被简单地插入动物的血液中。据Tosk首席执行官PatrickFogarty声称，外源DNA将在两周之内以一个高比例整合到许多不同组织的细胞之中。由于一些精细胞和卵细胞也被改变了，通过正常的繁殖就能产生出每个细胞都携带外源基因的动物。Fogarty声称当小鼠通过尾部插入DNA而被修饰后，在其后代中约有平均40％的小鼠携带外源DNA――这是一个令人震惊的高比例。 Tosk的秘密就在于使用跳动基因或转座子，它们已经在很多生物体中被发现。它们是遗传的寄生元件：没有功能的DNA环状片段，其仅有的独特能力就是在一种名叫转座酶的“剪切和粘贴”酶的帮助下通过跳入和跳出DNA来向四处传播。典型的转座子由编码转座子酶的基因所组成，其两侧带有独特的标记序列。当转座酶产生后，它以标记序列为目标导向将整个转座子剪切下来，并将它粘贴到细胞基因组别的位置上。 最具活性的转座子之一就是在果蝇中发现的P－元件。数十年来，科学家们已经利用该转座子，通过将他们想转移的基因与转座酶基因相替换而制造出了转基因蝇类。但是没有人能在哺乳动物中很好地利用它。 现在，从斯坦福大学来到Tosk的Fogarty说，通过对P－元件结构的调整，他的研究人员可以将该元件整合到超过80％的培养的人和鼠细胞中。这一基因运送系统由两组DNA环状片段构成：一个包含了待导入基因，其两侧带有标记序列；另一个则包含了P－元件转座酶基因。 大量的上述DNA环状片段对被包裹在能帮助它们进入细胞的脂肪球中，然后插入一个动物体内。随后，该动物的细胞开始产生转座酶，转座酶将外源基因剪切下来并将其粘贴到细胞基因组的随机点上。 转座酶基因本身不会被整合到细胞DNA上，而是在两周后分解掉。一旦转座酶分解掉，插入的DNA环状片段就固定下来了。 Tosk刚开始对外开展了一项服务即制造转基因动物，而且已有几位科学家开始订购了。来自伦敦帝国大学的生物学家LaurenceBugeon刚从Tosk得到了一批小鼠，他说：“如果它是真的话，它将是神奇的。”Fogarty说他们也开始与若干公司进行合作，在山羊、牛和猪中检测这项技术。 然而，到目前为止，该公司的有关实验细节还没有公开发表，其声明被完全确认可能还要花上几个月时间。其他的科学家认为该公司需要做更多的实验来证明通过转座子进行的基因整合确确实实发生了。 Tosk并不仅仅研究开发转座子在基因运送方面的用途，已发表的著作中提到的对其他转座子的应用说明该技术也许可以成为改正人们遗传缺陷的有价值的工具。 目前，基因疗法研究的主要方法是将裸露DNA注入细胞或利用病毒将DNA加到基因组上。但是，裸露DNA只能在短时间内起作用，而利用病毒则存在着明显的安全问题。转座子在这两方面都有着无与伦比的优势：稳定的整合而没有病毒的危险。 一个从鱼身上提取的名叫“睡美人”的转座子已经成功地用于与嗜血杆菌一起将基因运送到小鼠肺中。但是即使是在培养物中，“睡美人”的整合率也很低――仅仅5％－6％的细胞。Tosk声称它的转座子的效率比“睡美人”高10倍，这真是一种巨大的差异。 当然，需要确定的主要问题是转座子能否成为基因疗法的工具。哈佛医学院的RichardMulligan说：“但是如果你看一看遗传法则，就会知道它是一个神奇的系统，时间会证明这一切。”（来源：家庭医生医疗保健网）齐康网