吉林大學(xué)農(nóng)學(xué)部奶牛繁育基地近日成功培育出一頭攜帶轉(zhuǎn)入賴氨酸基因的克隆奶牛。據(jù)介紹,這是世界上首次利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)和體細(xì)胞核移植技術(shù)獲得的賴氨酸轉(zhuǎn)基因克隆牛,,也標(biāo)志著世界轉(zhuǎn)基因技術(shù)與克隆技術(shù)完美結(jié)合的又一次突破。
吉林大學(xué)農(nóng)學(xué)部奶牛繁育基地的柵欄里生活著一群健壯的西門塔爾雜交牛,,毛色黃白相間,,胸部深長,其中一些還是身懷六甲的“準(zhǔn)媽媽”,。眾多黃白相間的牛群當(dāng)中,,赫然出現(xiàn)了一頭黑白小花牛。仔細(xì)一看,,這小牛毛色油亮,,黑黑的皮毛上長著一朵朵白色的小花,額頭上還有個桃心型的白旋兒,,就像一個大型的毛絨玩具,。小牛依偎在母牛身邊,躺在綠油油的草叢中悠閑地曬著太陽,。這場景讓人不禁發(fā)問,,怎么小牛不像媽媽呢?它是轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到的克隆奶牛,,這頭母牛是代孕媽媽,。這只雌性小牛出生于今年七夕節(jié),取名叫“織女”,,轉(zhuǎn)入了賴氨酸基因,,就取了個英文名叫Lys(賴氨酸英文是lysine,音譯“麗絲”),。
可愛的小奶牛是怎么誕生的,?賴氨酸轉(zhuǎn)基因奶牛產(chǎn)的奶與普通牛奶有什么不同,?這種奶能讓人喝得放心嗎?多久可以喝上高賴氨酸牛奶,?帶著這些疑問,,記者采訪了吉林大學(xué)校長助理、農(nóng)學(xué)部學(xué)部長韓文瑜教授,,國家轉(zhuǎn)基因重大專項“高賴氨酸牛乳轉(zhuǎn)基因奶牛新品種培育”課題組負(fù)責(zé)人,、吉林大學(xué)教授李子義。
—— “織女”小奶牛如何誕生 ——
研究人員前后歷時三年,,經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗后,,終于2011年七夕之夜迎來了小“織女”的誕生。
“克隆奶牛采用了克隆技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù),,”韓文瑜向記者介紹道,,“這兩項技術(shù)占據(jù)著當(dāng)前生物技術(shù)領(lǐng)域的制高點(diǎn)。”克隆奶牛利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)賦予奶牛新的基因,,使其擁有不同于一般奶牛的機(jī)能,,即所分泌的乳汁當(dāng)中含有更多的賴氨酸,“預(yù)計賴氨酸水平要比一般牛奶高30%,。”
新基因“鑲嵌”+胚胎克隆
如何應(yīng)用這兩項技術(shù)來完成研究的呢,?研究人員對牛奶蛋白基因編碼分析,分解為不同的基因片段,,將目標(biāo)氨基酸——賴氨酸的基因片段分離出來,。一只雌性黑白花奶牛胎兒成纖維細(xì)胞被作為基因“轉(zhuǎn)入地點(diǎn)”,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),,使基因“轉(zhuǎn)入地點(diǎn)”騰出被轉(zhuǎn)入基因的空間,,再將牛奶蛋白中分離出的賴氨酸基因片段“鑲嵌”至胎兒成纖維細(xì)胞核中。
隨后,,研究人員利用體細(xì)胞核移植技術(shù),,將“鑲嵌”著賴氨酸基因的胎兒成纖維細(xì)胞中的細(xì)胞核取出來,移植到已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵細(xì)胞中構(gòu)建克隆胚胎,,克隆胚胎經(jīng)過融合、活化等處理,,在體外特殊培養(yǎng)條件下培養(yǎng)6—7天,,當(dāng)克隆胚胎發(fā)育到囊胚階段,通過非手術(shù)方法將其移植到西門塔爾雜交牛(黃白花)代孕母牛體內(nèi)(子宮中),??寺∨咛ピ诖心概sw內(nèi)經(jīng)過數(shù)日的細(xì)胞分裂、分化和發(fā)育,,最終形成完整的克隆奶牛,。
遺傳修飾提高奶品質(zhì)
克隆奶牛是生物技術(shù)領(lǐng)域的一大成果,。生物技術(shù),就是以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),,采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段,,按照預(yù)先的設(shè)計對生物體或加工生物原料改造,以提供產(chǎn)品來為社會服務(wù)的技術(shù),。當(dāng)提到為何進(jìn)行克隆奶牛的研究時,,韓文瑜說:“此類研究定位于‘遺傳修飾克隆動物’,添加有用基因,,剔除無用甚至有害基因,,來改善人們食用的肉、蛋,、奶的品質(zhì),,提高動物的抗病能力,以及將動物作為貴重藥物的生物反應(yīng)器,。”克隆奶牛就是希望通過提高牛奶中賴氨酸的含量,,從而提高牛奶品質(zhì),補(bǔ)充賴氨酸攝入量,,提高國民身體素質(zhì),。
李子義說,“織女”的成功培育,,得益于吉林大學(xué)“遺傳修飾克隆動物培育創(chuàng)新團(tuán)隊”全體成員共同努力的結(jié)果,,特別是趙志輝、歐陽紅生,、張嘉保等教授,,一同參與課題設(shè)計,討論研究中遇到的問題并提出解決方案,,才使得“織女”順利誕生,。內(nèi)蒙古大學(xué)于海泉研究員、吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院張國梁研究員,,在轉(zhuǎn)基因克隆胚胎制備及胚胎移植,,以及轉(zhuǎn)基因克隆胚胎移植受體牛的飼養(yǎng)管理等方面做了大量工作。
—— “織女”牛奶有何不同 ——
李子義說,,牛奶蛋白是牛奶中本來就存在的物質(zhì),,將牛奶蛋白中的賴氨酸基因轉(zhuǎn)入,不但賴氨酸含量高而且是水溶性蛋白,,利于人體吸收,。谷物是我國人民的傳統(tǒng)主食,但是谷物的賴氨酸含量普遍較低,,所以飲食中缺乏賴氨酸的情況是比較常見的,。牛奶中蛋白質(zhì),、碳水化合物、鈣,、鐵以及維生素等含量高,,但是賴氨酸含量比較低,而這項成果可使牛奶中的賴氨酸含量大幅提高,,預(yù)計賴氨酸水平要比一般牛奶高30%,,使牛奶的成分更加完美。