Нокаутные животные

Это животные, гомозиготные по направленно инактивированному гену.

Использование: для изучения детерминируемых данным геном свойств на уровне организма.

Схема получения:

1) Фрагмент целевого гена, который планируют инактивировать in vivo, извлекают из геномной библиотеки на основе фага λ или космид

2) Внутрь фрагмента встраивают доминантный селективный маркер, одновременно с этим часть целевого гена делетируется. Такую конструкцию называют нацеленным вектором – это гибридная плазмида, в которой к селективному маркеру справа и слева присоединены сегменты целевого гена, называемые фланкирующими последовательностями

3) Нацеленный вектор расщепляется рестриктазой вне фрагмента встройки для перевода его в линейную форму

4) Линейные ДНК вводят (чаще всего электропорацией) в культуру эмбриональных стволовых клеток

5) На селективной среде отбирают клетки трансформантов. Отбираемые клоны гетерозиготны по мутантному гену, так как встройка происходит в одну из гомологичных хромовом

6) Родившихся химерных мышей скрещивают с мышами исходной линии и получают гетерозиготное потомство по мутантному гену

7) Гетерозигот скрещивают между собой и отбирают в потомстве гомозиготных по мутантному гену мышей

Нокаутных животных также используют для создания линий, более чувствительных к тому или иному инфекционному агенту, чем исходные животные. Например, трансгенные животные, дефектные по гену интерлейкина 12 являются моделью колонизации слизистой желуда бактериями Helicobacter pilori, способствующими развитию язвенной болезни желудка у человека.

Недостаток: инактивация ряда генов приводит к летальному исходу.

Биотехнологическое применениетрансгенных животных

1) Продукция целевых белков в молочной железе с секрецией в молоко. Коза в период лактации производит до 800л молока в год и при содержании в нем рекомбинантного белка около 5г̸л вырабатывает до 4кг белка в год. В 1988г получены трансгенные овцы, продуцирующие с молоком факторы свертываемости крови. В настоящее время создано около 20 типов трансгенных коров, коз, свиней, овец и кроликов, вырабатывающих моноклональные антитела, эритропоэтин, интерлейкины, антитрипсин, тканевый активатор плазминогена.

2) Создание высокопродуктивных животных с более интенсивным ростом (трансгенный лосось).