通常微生物和細(xì)胞又涉如何維持它們的環(huán)境以提供*的生長條件的問題。生物反應(yīng)器能通過提供合適的條件:例如*溫度、pH、有效的底物、營養(yǎng)鹽、維他命和氧(對好氧有機(jī)物)來支持這個(gè)自然過程,使細(xì)胞能進(jìn)行生長和新陳代謝。生物反應(yīng)器(bioreactor) 經(jīng)歷了3 個(gè)發(fā)展階段細(xì)菌基因工程、細(xì)胞基因工程、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生物反應(yīng)器。細(xì)胞基因工程產(chǎn)物往往不具備生物活性,必須經(jīng)過糖基化、羥基化等一系列修飾加工后, 才能成為有效的藥物,而細(xì)胞基因工程又因?yàn)椴溉閯?dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)條件要求相當(dāng)苛刻,成本太高,限制了規(guī)模。動(dòng)物生物反應(yīng)器具有產(chǎn)品質(zhì)量高,容易提純的特點(diǎn),彌補(bǔ)了其它各類基因表達(dá)系統(tǒng)的缺陷。
1 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與生物反應(yīng)器
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指經(jīng)人的有意干涉,通過實(shí)驗(yàn)手段,將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞中,穩(wěn)定地整合到動(dòng)物基因組中,并能遺傳給子代的動(dòng)物。Palmiter等(1982)將含有小鼠金屬巰蛋白基因啟動(dòng)子的DNA片斷與大鼠生長激素基因融合,用微注射的方法導(dǎo)入小鼠受精卵,移植給受體,產(chǎn)下了21 只仔鼠,6 只比同窩仔鼠生長快,10 周齡時(shí)體重比同窩正常鼠大1 倍,成功地獲得了超級小鼠。這一結(jié)果引起世界轟動(dòng),轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的內(nèi)在潛力由此而得以證實(shí)。隨后世界各國普遍開展了轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研究,目前已有轉(zhuǎn)基因小鼠、豬、牛、魚、雞等多種轉(zhuǎn)基因動(dòng)物問世。
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的主要技術(shù)步驟包括目的基因的分離與克隆;表達(dá)載體的構(gòu)建;受體細(xì)胞的獲得;基因?qū)耄皇荏w動(dòng)物的選擇及轉(zhuǎn)基因胚胎的移植;轉(zhuǎn)基因整合表達(dá)的檢測;轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的性能觀測及轉(zhuǎn)基因表達(dá)產(chǎn)物的分離與純化;轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的遺傳性能研究以及性能選育;組建轉(zhuǎn)基因動(dòng)物新類群等。
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物zui為誘人的前景是利用它人類所需要的生物活性產(chǎn)品或藥物。目前世界上有很多公司正在致力于這方面的研究。而轉(zhuǎn)基因家畜研究zui為活躍的領(lǐng)域就是利用它們新的動(dòng)物產(chǎn)品。通常把目的基因在血液循環(huán)系統(tǒng)或乳腺中表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物稱為動(dòng)物生物反應(yīng)器,把家畜作為一種生物反映器,人類所需的藥用蛋白,包括治療用藥物、激素和抗體等。