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转基因牛:吃的是草,挤出的是药

  作者: 来源: 日期:2005-02-05  
 

  同样吃草,奶牛挤出的不再是纯粹的牛奶,而是的各种各样药。

  这不是“画饼充饥”式的臆想,科学家已经实验成功。遗憾的是,他们辛辛苦苦培育的上千头牛中,才能找出这么一头来。于是,如何获得更高的准确率成了他们费尽心思的事情。

  “开关”控制基因生长环境

  我们先来看看牛奶是怎样变成药物的。

  把病毒提取出来,分析哪几个基因是合成它的外壳的,锁定基因后,将其植入一个细胞,细胞最终成长为一头转基因牛。

  注意,在基因植入细胞之前,已经给它装上了一种生物元件,这种元件如同方向盘一样,指挥病毒基因只在乳腺里生长。这个方法保证了牛不会因此造成伤害。当牛长大产奶,对奶进行提纯,便可获得该病毒疫苗。

  一头奶牛满足全国干扰素需求

  现在,国际上动物乳腺生产医用蛋白质的水平已经达到3—5克/升,也就是说,1头转基因奶牛一年可以生产医用蛋白质25—50公斤,如果是生产干扰素等使用剂量很小的产品,1头奶牛的产量可以满足全中国的需要。

  “即使对于那些用量很大的产品,如血清白蛋白,一旦研制出1头转基因牛,转基因奶牛生产医用蛋白等目标产品的性能是可遗传的,只要通过繁殖,就可以生产出成吨的产品。”863计划“鸡法氏囊疫苗等基因的乳腺生物反应器研制”项目负责人、中国农业大学教授陈永福说,“因此,与大肠杆菌和动物细胞培养等现有技术相比,动物乳腺生物反应器有很大的优越性,是一种顶级技术。”

  成功只是千里挑一

  但是,动物乳腺生物反应器的研制是一个复杂的过程,费钱,费时,费力。

  陈永福说:“它的瓶颈是转基因动物生产效率低下和基因表达的不确定性。使用传统的直接向单细胞胚胎注射DNA的方法,绵羊,山羊和猪的转基因效率是1%,即,注射成功并移植100个胚胎可以生产1只转基因动物,奶牛的转基因效率更低,只有0.5%。在转基因动物中,因为基因插入位置的关系,每10头转基因动物中只有1头能达到理想生产水平。这两种因素叠加在一起,使有用转基因动物的产出率几乎是凤毛麟角。”

  也就是说,想生产1头合格的转基因奶牛,必须注射和移植2000个胚胎,生产10头转基因牛,从中选出1头产量达到3—5/升产量的转基因牛。

  “牛是单胎动物,每头牛每次只能移植1个胚胎。在北京地区,1头牛一年的饲养费10000元,动用2000头奶牛做受体进行胚胎移植,在资金,人力和时间上都不是一件简单的事。”陈永福说。

  新平台节约成本95%

  “通过‘十五’计划期间的努力,我们建立了朝向定点在乳腺表达外来基因的技术平台。技术平台首先实现了载体的创新。使用这种新的载体,转基因胚胎和非转基因胚胎可以用肉眼区别。因此,胚胎移植时只需要移植那些真正的转基因胚胎,能够节约95%的受体牛。生产出合格的转基因动物后,标记基因可以除去,不影响转基因动物的健康和产品质量。通过克隆技术生产动物,第二个基因发挥功能的水平不会减弱。”陈永福介绍说。

  而这一平台在将来通往产业化道路上的最大功劳在于,转基因技术创新使转基因效率可以提高30倍。将这两项技术叠加使用,只需使用20-30头牛,就能达到以前移植2000头牛的效果。

 
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