Экспрессия генов в трансгенных животных

В 1982 г. проведено первое исследование, в котором генно-инженерным способом удалось, кроме изменения генотипа, изменить и фенотип трансгенных животных. Был создан эффективно экспрессируемый in vivo ген гормона роста и введен в геном мыши. Этот ген включал в себя:

1) промоторно-регуляторную область гена металлотионеина 1 мыши

2) структурную часть хромосомного гена гормона роста крысы

Экспрессия гена МТ-1 контролируется на транскрипционном уровне ионами тяжелых металлов и глюкокортикоидными гормонами. Поэтому, для достижения высокой продукции гормона роста в корм мышам добавляли ZnSO₄. В результате уровень гормона роста в крови некоторых животных в 100-800 раз превысил норму, и трансгенные мыши достигли гораздо больших размеров.

В 1998г. созданы мыши, несущие два трансгена под контролем промотора тканеспецифичного гена β-лактоглобулина. Трансген представлял собой последовательности кДНК тяжелой и легкой цепей IgA, нейтрализующего гастроэнтеритный коронавирус. В результате у всех потомков во время лактации в молоко секретировались антитела, эффективно нейтрализующие вирус (до 6мг антител в 1мл молока).

Применение:

1) создание животных-продуцентов специфических веществ в молоке

2) для получения трансгенных животных, обеспечивающих лактогенный иммунитет потомства против инфекционных заболеваний

Установлено, что около половины всех линий трансгенных животных не способны экспрессировать трансген. Это может быть связано с:

1) присутствием в трансгене ингибиторных последовательностей (например, последовательностей эукариотического происхождения)

2) особенностями конкретного сайта интеграции трансгена (экзогенная ДНК может встроиться в транскрипционно неактивную область)

Применение трансгенных животных в фундаментальных исследованиях

1) анализ временной и физиологической регуляции экспрессии генов

2) анализ последствий различных отклонений в экспрессии генов на уровне целого организма (в том числе и онкогенов)

3) получение случайных новых мутантов, возникших в результате внедрения трансгена в тот или иной функциональный ген

4) получение мутантов с направленно инактивированными генами – так называемых нокаутных животных (knock out – выбить)