Использование генной инженерии в животноводстве и в растениеводстве

Генная инженерия в животноводстве

Применительно к животноводству генная инженерия позволяет изменять свойства организмов:

  • • повышать продуктивность;
  • • повышать сопротивляемость болезням;
  • • увеличивать скорость роста;
  • • улучшать качество продукции;
  • • создавать животных, которые являются биореакторами, продуцентами ценных биологически активных веществ.

Животное, несущее рекомбинантный ген, называется трансгенным; ген, интегрированный в геном реципиента, называется трансгеном; продукт этого гена — трансгенным. Селекция позволяет закрепить новый ген в потомстве и создать трансгенные линии.

Этапы получения трансгенного животного методом микроинъекции новой ДНК в эмбрион:

  • • приготовление раствора ДНК для инъекции;
  • • извлечение эмбрионов из донорных организмов;
  • • пересадка инъецированных эмбрионов в яйцеводы или после культивирования — в матку реципиентов.

У родившихся потомков исследуют экспрессию трансгена и затем традиционными методами разведения животных получают трансгенное потомство (линии).

Эффективность методики в целом зависит от успеха приготовления раствора ДНК для инъекции (чистота, концентрация).

Обычно гены транспортируют на самых ранних стадиях развития животного.

Для микроинъекции ДНК в эмбрион используют специальные пипетки с внутренним диаметром 1 мкм.

Инъецированные эмбрионы переносят в яйцеводы хирургическим путем, каждому реципиенту по 20—30 зигот в один яйцевод или раздельно в каждый. Доказательства интеграции и экспрессии ДНК получают анализом ядросодержащих клеток тканей либо внутренних жидкостей реципиента на качество и количество экзогенных белков.

Трансген не передается потомству по законам Менделя с частотой 50 %. После инъекций новые линии животных, содержащие трансгенные клетки, появляются в виде «мозаики».

Продуктивность и скорость роста животных

Увеличения продуктивности и скорости роста удалось достигнуть с помощью применения гормона роста микробного происхождения. Он оказывает стимулирующее действие на лактацию и рост животного. Этот гормон применяют в виде инъекций. При ежедневной инъекции молодняку КРС удалось увеличить суточные привесы на 20—30 % при значительном сокращении расхода кормов и росте содержания белка в тканях. У свиней менее значительный эффект наблюдался при одновременном кормлении модифицированным кормом с повышенным содержанием белка. У овец применение гормона не вызвало увеличение привеса, хотя привело к снижению содержания жира.

В данном направлении животноводства (повышение продуктивности) сейчас рассматривается возможность уменьшения содержания лактозы в молоке путем создания животных, у которых в молочной железе присутствует ген, катализирующий распад лактозы. Это позволит получать натуральное молоко с пониженным содержанием лактозы для людей, не переносящих молочный сахар.

Устойчивость к заболеваниям

Потери животных от болезней очень велики. Успехи селекции на устойчивость к болезням, которые вызывают м.о., вирусы, различные паразиты и токсины, пока невелики.

Выведены линии КРС с примесью крови зебу, устойчивые к некоторым кровепаразитарным заболеваниям.

В целом работы ведутся в двух направлениях: препятствие вторжению возбудителя и изменение рецепторов. Вторжению возбудителя препятствуют иммунная система и экспрессия генов гистосовместимости. Имеются определенные успехи в изучении и создании резистентности к таким возбудителям болезней, как вирус гриппа А, аденовирус Н5 (Ad5), вирусу лейкоза.

Достигнута внутриклеточная иммунизация против инфекционных вирусов с участием мутационных форм соответствующих эндогенных вирусных белков.

Трансгенные животные как продуценты биологически активных белков

В линиях трансгенных животных можно получать трансгенные белки. Такие животные легко размножаются, содержание их недорого.

Большой интерес представляет трансгенная экспрессия в эпителиальные клетки молочной железы с целью выхода новых белков с молоком. В настоящее время уже идентифицированы участки ДНК, которые являются промоторами синтеза aS 1-казеина, (3-казеина, a-лактоальбумина, (3-лактоглобулина и др.

Из молока трансгенных животных путем использования промоторов уже получают ряд рекомбинантных белков, которые являются биологически активными, важными для человека.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >