转基因技术

随着后基因时代的到来，转基因动物已成为新兴的最有效的实验动物模型，利用转基因动物可研究某些基因的特异性表达(包括表达强度、表达时间、表达部位)对个体的影响，从而研究该基因以及相关基因的功能，常被用于建立人类疾病模型研究疾病的致病机理、治疗药物和疫苗等。

一直以来，科学家都在老鼠、苍蝇身上研究转基因技术，但由于生物学特性的差异，小动物模型，如啮齿类很难对人类疾病的治疗做出有效判断。例如，许多神经退行性疾病(如老年痴呆，帕金森氏病)已建立了啮齿类动物模型，但这些模型在脑内都未重现相关神经的损伤和丢失。由于非人灵长类在生物学、遗传学和行为学等方面与人类的高度相似性，使之成为人类疾病理想的、甚至是不可替代的动物模型，在治疗、药理药效的临床前安全评价致关重要。转基因动物模型非常适合人类疾病的研究，特别是那些因遗传缺陷引起的疾病，转基因灵长类动物模型能很好表达人类疾病的变异基因，这种变异不会在转基因动物中存在个体差异，并能遗传致下一代。2010年中科院昆明动物研究所成功培育出中国首例转基因猕猴（图1）。为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实基础。

树鼩是一种具有重要潜在应用价值的实验动物。相较于啮齿类实验动物，树鼩在遗传进化地位及生理生化特征更接近于灵长类。并且，树鼩相比于灵长类动物在生物医学研究中有着诸多优势，包括体型小、生殖周期短、饲养成本低等。2016年中科院昆明动物研究所首次建立的树鼩精原干细胞体外培养体系，并利用体外培养的树鼩精原干细胞成功获得世界首只转基因树鼩，实现了树鼩基因修饰技术的重大突破（图2）。该工作解决了树鼩研究中缺乏基因操作技术的瓶颈难题，为树鼩作为新型实验动物的广泛应用打下良好基础。

国家非人灵长类实验动物资源库基于客户需求，提供全方位的非人灵长类和树鼩的转基因技术服务，包括上游服务：目的基因获取—载体设计与构建；中游动物实验：胚胎获取—基因编辑—胚胎移植—转基因动物；下游服务：基因型鉴定—表型分析。

图1   转基因猕猴

一雌一雄两只转基因猕猴，全身携带绿色荧光蛋白，在紫外线照射下呈现绿色。

图2   转基因树鼩

A.培养40代的树鼩精原干细胞系；B. 稳定表达绿色荧光蛋白（GFP）的树鼩精原干细胞；

C. 基因修饰精原干细胞移植到受体睾丸中；D. 左边为表达GFP的转基因树鼩。

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