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或許在不久的將來，人們不用打針吃藥，喝牛奶就可能治好病。這種“藥奶”，不是產(chǎn)自車間，而是牛群。因此，一頭牛就是一個(gè)制藥廠。目前，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)已經(jīng)獲得一批高效表達(dá)的奶牛乳房生物反應(yīng)器。
在國(guó)家“863”計(jì)劃生物技術(shù)領(lǐng)域重大項(xiàng)目———“高效表達(dá)人乳鐵蛋白等藥用、保健蛋白的奶牛乳腺生物反
應(yīng)器”今天通過專家鑒定后，主持這一項(xiàng)目的中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任李寧教授說，他們利用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)，已經(jīng)獲得轉(zhuǎn)基因克隆奶牛49頭，存活29頭。
其中，轉(zhuǎn)人乳鐵蛋白基因牛3頭；轉(zhuǎn)人溶菌酶基因牛10頭；轉(zhuǎn)乳清白蛋基因牛5頭；轉(zhuǎn)人巖藻糖轉(zhuǎn)移酶基因牛1頭；人乳鐵蛋白轉(zhuǎn)基因牛表達(dá)量達(dá)到3.4g/l，人α—乳清白蛋白轉(zhuǎn)基因牛表達(dá)量達(dá)到1.5g/l，表達(dá)量達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。在這四種動(dòng)物乳房反應(yīng)器中，中國(guó)農(nóng)大是在國(guó)際上首次利用體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得“人乳鐵蛋白”基因和“人α—乳清白蛋白”轉(zhuǎn)基因克隆牛。
動(dòng)物乳房生產(chǎn)系統(tǒng)也叫乳房反應(yīng)器系統(tǒng)。它是一種利用動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)在乳房細(xì)胞中特異高效表達(dá)多肽藥物、工業(yè)酶、疫苗和抗體等蛋白的技術(shù)，具有效率高、成本低、表達(dá)的重組蛋白具有天然生物活性等特點(diǎn)。
十多位生物技術(shù)界院士對(duì)此番成果給予肯定。“人乳鐵蛋白”，“人α—乳清白蛋白”，“溶菌酶”及“巖藻糖化蛋白”，是人乳中重要的營(yíng)養(yǎng)保健成分，有多種抗菌和抗癌等藥用功能。由于天然來源有限，目前，已成為各國(guó)研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)競(jìng)相利用動(dòng)物乳房生物反應(yīng)器進(jìn)行生產(chǎn)的熱點(diǎn)。中國(guó)農(nóng)大的科學(xué)家不僅能把這些轉(zhuǎn)基因牛奶開發(fā)成具有與人乳成分相近的人乳化牛奶，還利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳房，為人類提供高效、安全、廉價(jià)的藥用保健蛋白。
中國(guó)科學(xué)家是通過“顯微注射法”或“細(xì)胞轉(zhuǎn)染法”將該載體整合到宿主細(xì)胞基因組中從而獲得轉(zhuǎn)基因胚胎或細(xì)胞，并移植于受體子宮，發(fā)育成熟后出生轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，待轉(zhuǎn)基因雌性動(dòng)物配種懷孕產(chǎn)仔后，外源蛋白會(huì)在轉(zhuǎn)基因母畜乳房中獲得表達(dá)。
研究表明，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)用轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)將人的巖藻糖轉(zhuǎn)移酶基因植入牛的基因組內(nèi)，使其在牛奶中含有巖藻糖抗原，這種抗原可消除胃潰瘍、胃癌等致病源———“幽門螺旋桿菌”。據(jù)說，中國(guó)人的感染率是70％。對(duì)于人們關(guān)心的“藥奶”是否安全的問題。李教授說，實(shí)驗(yàn)證明，轉(zhuǎn)到牛體內(nèi)的基因就是人體內(nèi)的基因，不會(huì)產(chǎn)生任何變異或有害物質(zhì)。盡管醫(yī)學(xué)家已發(fā)現(xiàn)多種能緩解和治療癌癥的抗體，可海量的需求使抗體無法用傳統(tǒng)的制藥方法來生產(chǎn)。李寧說，用吃草的轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)的“藥”要比用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的藥便宜得多。
這項(xiàng)技術(shù)的另外幾個(gè)突破表現(xiàn)在，解決了大片段轉(zhuǎn)基因結(jié)構(gòu)細(xì)胞轉(zhuǎn)染低效的國(guó)際難題。同時(shí)，利用突變的山羊Beta-Casein啟動(dòng)子序列構(gòu)建乳腺表達(dá)載體，在轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺中獲得高效表達(dá)，顯著提高了外源蛋白表達(dá)水平；用單標(biāo)記選擇載體（只含新霉素抗性基因）進(jìn)行轉(zhuǎn)基因細(xì)胞篩選，也成功獲得轉(zhuǎn)有目標(biāo)基因與單選擇標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因牛。
李寧說，這些高效表達(dá)人乳蛋白的奶牛乳腺生物反應(yīng)器，不僅能把轉(zhuǎn)基因牛奶開發(fā)成具有與人份相近營(yíng)養(yǎng)保健功能“人乳化”牛奶，還能作為嬰兒食品、保健品、運(yùn)動(dòng)食品等重要添加成分，開發(fā)成具有抗菌和抗癌等功能的藥品。
