Трансгенная технология представляет интерес не только для фундаментальной науки. Она открывает широкие перспективы для развития целого ряда прикладных областей, в частности биотехнологии и сельского хозяйства. Однако, по-видимому, пройдет еще немало времени, прежде чем трансгенные животные займут подобающее им место в системе сельскохозяйственного производства.
В 1988 г. впервые удалось получить трансгенных овец, продуцирующих с молоком фактор свертывания крови, необходимый для лечения людей, больных гемофилией. В последующие годы в мире было создано около 20 типов трансгенных коров, коз, свиней, овец и кроликов, которые продуцировали такие ценнейшие фармацевтические вещества, как тканевой активатор плазминогена, различные моноклональные антитела, эритропоэтин, инсулиноподобный фактор роста, интерлейкины, антитрипсин и др.. Работы в этом направлении продолжаются, и спектр лекарственных веществ, полученных с помощью трансгенных сельско-хозяйственных животных, расширяется. Однако традиционная технология создания трансгенных животных путем микроинъекции генных конструкций в пронуклеус зиготы является очень трудоемкой и малоэффективной, и это существенно тормозит внедрение новых разработок в практику промышленного производства. Достаточно отметить, что полного развития достигает менее 1 % зигот, трансдуцированных чужеродным геном. Кроме того, даже при наличии специальных промоторов, обеспечивающих экспрессию чужеродных генов преимущественно в секреторных клетках молочной железы (промоторы генов казеинов, лактальбуминов, лактоглобулина и др.), трансгенные особи часто оказываются нежизнеспособными или у них нарушается репродуктивная функция .
Примером неудач при создании трансгенных животных может служить получение во ВНИИ животноводства овец, трансгенных по гену химозина с промотором β-казеина. Химозин — ключевой фермент сыроделия, и традиционно его выделяют из слизистой оболочки сычуга забитых молочных телят и ягнят. Очевидно, что эта технология является устаревшей и неэффективной. Поэтому были созданы трансгенные по гену химозина овцы романовской породы, которых скрестили с овцами цыгайской и остфринляндской молочных пород. На всех этапах селекции была отмечена устойчивая экспрессия химозина в молочной железе гибридных самок (300 мг/мл). Полученные препараты использовали для изготовления сыра, качество которого оказалось высоким. Однако молочная продуктивность трансгенных животных была в 8-10 раз ниже, чем у интактных особей, по причине закупорки значительного числа альвеол и молочных протоков в результате свертывания молока. Гистологический анализ молочной железы трансгенных овец выявил островки функционирующей секреторной ткани, где шел нормальный процесс образования молока. Резкое снижение молочной продуктивности трансгенных овец было обусловлено торможением биосинтеза молока в альвеолах, заполненных твердой субстанцией. Теоретически этого быть не должно, так как химозин выделяется в виде прохимозина, который не обладает свертывающей активностью и превращается в активный химозин только при рН 4,0-4,5; однако в молочной железе трансгенных овец такая кислотность не выявлялась.
Следует отметить, что у животных, в том числе у овец, процесс образования молока начинается в последней трети беременности, по-этому молоко с прохимозином длительное время находится в альвеолах и молочных протоках. Было сделано предположение, что при повышенной температуре молочной железы ка- кая-то, может быть незначительная, часть прохимозина трансформируется в химозин, и этого бывает достаточно для начала процесса свертывания молока и закупорки альвеол и молочных протоков. В последующем эта гипотеза нашла экспериментальное подтверждение. Если удастся устранить это препятствие, в перспективе могут быть созданы коммерческие стада овец, производящие химозин. Этот пример свидетельствует о том, какие трудности могут возникнуть при создании и эксплуатации трансгенных животных — продуцентов биологически активных веществ .
Поможем написать любую работу на аналогичную тему