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全球最大转基因克隆奶山羊培育基地即将在沪投入使用

生物技术 时间:2019-12-26 15:11:24 作者:莫敖坤
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这几天在上海野生动物园,一个由近50头色彩各异的山羊和绵羊共同组成的“羊村”,引起了众多游客的关注,其中三只通体白色的克隆山羊格外受到瞩目。不少游客关心的是:世界上第一只用已经分化的成熟的体细胞克隆出的克隆羊多莉1997年诞生后,距今已近18年,现在的克隆羊技术到底发展到了什么程度?

  这三只克隆羊的全称为“人白细胞介素21转基因山羊”,来自上海转基因研究中心、上海杰隆生物工程股份有限公司。2001年时,杰隆曾培育出了上海首批克隆羊。早在12年前,同样由上海杰隆外借的三只克隆羊也一度成为上海野生动物园的动物明星。如今,杰隆已经培育出多种转基因克隆羊新品种,不同品种山羊的奶可以制成富含高营养成分的奶粉和食品,还可以制成能够治疗乳腺癌、直肠癌等疾病的药物。

  全球最大规模培育基地可容纳近万头羊

  今年上半年,全世界最大的转基因克隆羊基地——上海转基因奶山羊核心种源培育基地将在浦东国家现代农业示范区孙桥(老港)种源基地正式投入使用。杰隆副总裁陈建泉博士介绍,这是一座集转基因羊制备的安全评价、核心种群选育等功能的转基因奶山羊核心种源培育基地。此前,杰隆公司的培育基地建在南汇三灶,也就是上海首批诞生的克隆羊的“家”,之所以要搬家,是因为使用面积和培育规模已经跟不上杰隆的发展,“原南汇基地仅能容纳不足1000头转基因克隆山羊;新的基地面积则达到了300亩,培育规模可以达到近10000头。”

  2001年时,杰隆董事长成国祥教授带着研究小组,选用萨能奶山羊胎儿的皮肤成纤维细胞,通过显微操作的方法将其注射到去核的卵母细胞中,培育出了上海首批克隆羊。之后,该研究组一直没有停止对转基因克隆新技术的研发,又先后培育出诸如人溶菌酶、人乳铁蛋白、人血清白蛋白等转基因克隆山羊,以及朊蛋白基因敲除山羊(即抗瘙痒症羊)等多种新品种。“转基因”和“克隆”有何关系?为何克隆羊同时也有转基因的身份?成国祥解释,通过将特定的基因转到奶山羊的体细胞中,再将含有外源基因的羊体细胞注射到去核的羊卵母细胞中,培育出含有外源基因的克隆羊,这一过程中同时运用了转基因和克隆两种技术。2001年的首批转基因羊系采用受精卵原核显微注射的方式培育而成,成功率相当低,只有1%—3%;等到2003年时,采用了“外源基因随机整合与定向整合的体细胞”的转基因与克隆技术之后,培育出的克隆羊转基因的成功率就达到了100%。

  “值得国人骄傲的是,我国转基因动物新品种培育从技术上始终处于国际水平,产业转化也已箭在弦上。”成国祥对自己的科研成果颇感自豪。

  新型克隆羊能提供高品质奶,能抵挡疯牛病

  “如果新型克隆羊能顺利实现产业化,那么以此制造的婴儿配方奶粉就十分接近人奶了!”杰隆研发中心副主任刘思国博士说,羊奶富含的营养比牛奶高,同时含有人奶中的关键成份,中心这几年的一大成果就是在羊奶中转入宝宝需要的营养成分。

  那么,母乳中的人乳铁蛋白是怎样转到羊奶中的?2003年时,中心的研究人员将人乳铁蛋白基因注射到奶山羊的受精卵中,培养出了含人乳铁蛋白基因的转基因羊;2005年时,中心又尝试先将人溶菌酶基因转入奶山羊胎儿皮肤体细胞中,再以这种体细胞为模板进行“拷贝”,用克隆的方式培育出能在乳中分泌人溶菌酶的羊。这些转基因羊好在哪儿呢?人溶菌酶转基因山羊的乳液中人溶菌酶的含量高达2g/L,普通人乳中溶菌酶蛋白浓度通常为0.4g/L。

  刘思国博士感慨:“万事俱备只欠东风,人乳铁蛋白和人溶菌酶这两种转基因羊均已获农业部批准进入转基因生物安全评价的生产性试验阶段,待完成后获得安全证书,只要农业部给我们颁发市场准入证书,国内的宝宝也就可以喝到这种高质量羊奶了!”

  成国祥说,除了人乳铁蛋白转基因山羊和人溶菌酶转基因山羊外,他们还在国际上首次培育出了抗疯牛病的朊蛋白基因敲除羊!“这些转基因山羊新品种如果能够实现产业化,将会对传统养殖业产生革命性影响。除了部分抗病品种外,多数新品种可用于生产功能性食品、药品的原料产品,从而大大提高奶山羊养殖的科技附加值。”

  美国食品药品监督局(FDA)曾批准生长速度是正常鲑鱼两倍的转基因鲑鱼上市,此后国际上再无转基因动物食品问世。成国祥希望,由挂上“上海制造”牌子的转基因克隆羊制造的中国首批转基因食品和药品早日获得市场准入证书,“实现克隆动物、转基因动物的产业化,就是我们的中国梦!”

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