Una dintre domeniile promițătoare ale biotehnologiei este producția artificială de chimeras (animale alofane). Conceptul de chi-mer înseamnă un animal compus. Esența metodei de obținere a chimerilor este unirea artificială a celulelor embrionare a două sau mai multe animale. Animalele pot fi fie de aceeași rasă, fie de rase diferite și chiar de specii diferite. Microchirurgia modernă permite obținerea de himere cu 3-4 sau mai mulți părinți. Chimerii au semne de animale cu genotipuri diferite.
Există două metode principale de obținere a chimerilor printr-un mod artificial: 1) agregare - unirea a două sau mai multe morule sau blastociste într-un embrion; 2) injectarea-microinjecția celulelor de masă intracelulară (ECM) a blastocistului donator în blastocoelul embrionului primitor. În ambele cazuri, se obțin indivizi ale căror țesuturi și organe sunt construite din clone de celule combinate (două sau mai multe) de embrioni (Figura 30). Primele hemere create de șoareci de laborator între liniile agouti (cremă) și nu agouti (negru). Păreau pătate. Culorile lor au combinat semnele ambilor părinți: benzile pigmentate de lână au alternat cu lână ușoară, fiecare bandă reprezentând o clonă a unei celule ancestrale. Utilizarea lor ajută la studierea problemelor fundamentale ale diferențierii celulare în procesul ontogenezei, multe întrebări ale mecanismului de dezvoltare celulară și originea țesuturilor individuale, interacțiunea imunologică în dezvoltare și așa mai departe.
În prezent există chimeri intraspecifici și interspecifici ai animalelor de laborator (șoareci, hamsteri, șobolani), dar și animale de fermă (vaci, capre, oi).
Studiul chimerilor va face posibilă înțelegerea procesului de realizare a genomului în fenotipul animalelor. În Regatul Unit și Germania s-au obținut chimeri interșpecifici între oi (2n = 54) și capră (2n = 60), numiți semințe de ovine. În sânge de chimeras, celule roșii din sânge și oi, și caprine sunt găsite. Părul lor era un amestec de păr de ambele tipuri. Exteriorul a corespuns unuia dintre părinți. Un fapt interesant este nașterea unui miel de la o capră și un copil de la o oaie. În Statele Unite, în 1987, chimaerae de ovine și caprine și de chimvale de oi între pietrele ramblue și
Fig. 30. Două moduri de obținere a chimerilor genetici:
A - conform lui Tarkovsky-Mints; b - conform lui Gardner
Finlandeză Landrace. În țara noastră, un gimer chimeric a fost obținut de la animale de rasă neagră și roșie și roșie. În fenotip a fost un costum negru și plin de culoare cu pete roșii (LK Ernst, 1987).
Aceste materiale indică posibilitatea obținerii de chimeras (mozaicuri genetice) în efectivele de animale. Cu toate acestea, la descendenții animalelor himerice, genotipul părinte nu este conservat, are loc despicarea și se rup combinațiile genetice valoroase.
Cu toate acestea, se presupune că, odată cu îmbunătățirea metodelor de obținere a chimerilor, ele pot reprezenta o mare
interes pentru practicarea animalelor. În acest fel, puteți obține animale cu o rezistență mai mare la o serie de boli și semne care sunt de obicei slab combinate într-un singur organism.
Animale transgenice
Transgeneza este transferul experimental al genelor izolate de la un anumit genom sau sintetizate artificial într-un alt genom. Animalele, ale căror genom este integrat cu gene străine, se numesc transgenice. In unele experimente, sa constatat că șoarecii în curs de dezvoltare din zigotului, în Koto-Rui a fost introdus ADN străin în genomul său conține fragmente ale ADN-ului, și, uneori, acestea apar și exprimarea genelor străine. În 1980, J. Gordon și colab. primul show posibilă transformarea mouse-ului prin introducerea pronuk-Leus fecundat șoarece ou mol-molecule recombinante conținând gena timidin kinază (TK gena) a virusului herpes. Cele mai bune rezultate au fost obținute cu Microinjectarea ADN-ului recombinant în pronucleul de sex masculin mai mare. Metoda de microinjectare a ADN străin în pronucleul masculin al zigotului este utilizată în prezent la toate mamiferele, inclusiv animalele de fermă. Liniile șoarecilor transgenici, care diferă în structura ADN străin, au fost create. Șoarecii au fost introduși în gene: hemoglobină de iepure, P-globin uman, interferon de leucocite uman, hormon de creștere uman-șobolan și om.
O notă specială este experiența lui Palmer și a colegilor. în care șoarecii sunt transplantați la gena hormonului de creștere de șobolan. În acest caz, promotorul bacterian a fost inadecvat. Pentru microinjectarea a fost stabilit de ADN recombinant care constă din fragmente de joncțiune de gene diferite, porțiunea promotor a genei - MT metalotioneinei-1 la șoareci și părți structurale - gena hormonului de creștere de șobolan, în care au fost îndepărtate motorul pro-propriu și inițiator. În zigot, șoarecele a fost injectat cu 600 de copii ale ADN-ului recombinant. A primit 21 descendenți. La șapte șoareci, a fost detectată o genă străină, o genă a hormonului de creștere de șobolan. Greutatea live a șoarecilor transgenici a fost de 1,8 ori mai mare decât cele de control. Astfel de animale transgenice se numesc super-șoareci. În medie, 25-30% din copii ale ADN inserat sunt integrați în șoareci transgenici.
Experimentele de succes cu șoareci au facilitat lucrul la producerea de iepuri transgenici și animale agricole. Schema de obținere a animalelor transgenice în principiu este aceeași ca și pentru lucrul cu șoareci. Se compune din următoarele etape: 1) selectarea, achiziția și clonarea unei gene extraterestre; 2) obținerea de zigoți și identificarea pronuclei; 3)
microinjecția unui anumit număr de copii ale genelor în pronucleul vizibil; 4) transplantul de zigot în tracturile genitale ale femeilor preparate cu hormoni; 5) Evaluarea animalelor născute prin genotip și fenotip: integrarea ADN străin, exprimarea ADN-ului, efect asupra semnului (de exemplu, intensitatea crescută a creșterii), stabilirea moștenirii genetice.
Cea mai dificilă problemă în experimentele privind transferul genelor în țesuturi sau organisme de animale a fost expresia genelor introduse. Sa dovedit că numai patru promotori (genele de metal-luteionă, transferină, imunoglobulină, elastază) de la mulți dintre cei investigați sunt capabili să activeze genele atașate la ele.
În Australia, au fost obținute primele oi transgenice din lume. La vârsta de 2-4 ani, oile transgenice au fost de 1,5 ori mai mari în greutate decât colegii lor din aceeași rasă. Cercetătorii australieni sugerează că alte gene ar trebui introduse la ovine, ceea ce ar trebui să ducă la o accelerare a creșterii stratului și la o creștere a rezistenței la boli.
Porcii transgenici au fost obținute mai întâi în laboratoarele lui R. Hammer (1985) și H. Brem (1986) pe baza injecției de hormon de creștere uman. Unii dintre acești porci au un nivel ridicat de hormon de creștere uman în plasma sanguină. În țara noastră, porcii transgenici au fost obținuți pe baza injecției în zigoții genei hormonului de creștere a bovinelor.
Când se lucrează cu bovine, se folosesc culori fluorescente specifice ADN-ului și centrifugarea zigoturilor pentru a detecta pronuclei. În 1987, sa născut primul vițel transgenic de tip carne de lapte.
În scopul îmbunătățirii procesului de transgenizare, se dezvoltă o metodă de fertilizare a ouălor in vitro prin microinjecția unui singur spermatozoid cu includerea în el a unui ADN heterogen.
Pe termen lung, se așteaptă ca animalele transgenice să fie produse pentru producerea de noi produse care pot fi produse la scară industrială dacă sunt utile din punct de vedere medical. În acest scop se utilizează ADN recombinant fie-vatsya cu care transgena-TION animalelor vor primi, de exemplu, din lapte, sânge sau hepatice proteine de bovine, cum ar fi insulina umană, interferon-ron și hormoni. Biotehnologia este dezvoltată pentru producerea unui factor de coagulare din laptele de oi transgenici. pre-
• Se crede că factorul de coagulare necesar pentru tratamentul hemofiliei va fi sintetizat în celulele de lapte de oaie și transferat în lapte.
Introducerea biotehnologiei moderne - hibridizare cu o somatică-celulă, celulă și inginerie genetică, combinate cu ingineria embryogenetic - identifica noi abordari pentru a crea mai rezistente la boli vysokoproduktiv-roci de animale cu semne care nu erau în roci originale sau au fost slabovyrazheny. Există noi per-perspective pentru pentru substanțe medicamentoase .. Hormoni vac-ching, aminoacizi, vitamine, etc. Sinteza genelor și a metodelor angajate-tweaked de permis administrare introducerea în celula în locul genelor deteriorate omologi normale care furnizează tratamentul bolilor ereditare. Modalitățile vor fi răspândite pe scară largă pentru a neutraliza acțiunea genelor dăunătoare cu ajutorul introducerii represoarelor.
Întrebări de control. 1. Ce este biotehnologia și care este rolul său în medicina veterinară, creșterea animalelor, medicina? 2. Ce este ingineria genetică, ce probleme rezolvă? 3. Ce metode de gene sunt cunoscute? 4. Cum sunt create ADN-urile recombinante și în ce scop sunt introduse în celula receptor? 5. Ce este ingineria celulară? 6. Ce sarcini rezolvă ingineria embriogenetică? 7. Ce este clonarea embrionilor? 8. Ce animale sunt numite chimeras și cum sunt obținute? 9. Cum și în ce scop este efectuată transgenoza?
CAPITOLUL 9. VARIABILITATEA ȘI METODELE STUDIULUI
Variabilitatea este caracteristică tuturor ființelor vii și este unul dintre principalii factori ai evoluției. În prezent, sunt cunoscute aproximativ un milion de specii de animale și aproximativ o jumătate de milion de specii de plante. Variabilitatea organismelor este baza pentru reproducerea noilor rase de animale, varietăți de plante și tulpini de microorganisme.