“超级小鼠”是怎样诞生的？

转入了人的生长素基因，换句话说就是转基因小鼠

高中生物中的超级小鼠是转基因的产物，是1982年，美国科学家将大鼠的生长激素基因注射到小白鼠的受精卵中得到的。

20世纪70年代中期以来由于基因工程技术的发展，人们逐渐实现了把外源基因导入哺乳动物细胞的愿望，如有人将疱疹的tk和人的β珠蛋白基因导入小鼠畸胎瘤细胞获得成功；还有人将小鼠畸胎瘤细胞导入小鼠早期胚胎胚胞腔后得到了嵌合体小鼠。1980年，美国耶鲁大学的科学家们将含有两种病毒DNA的重组质粒以显微注射方式导入小鼠受精卵的原核内培育出带有这种外源DNA序列的子代小鼠。在这些研究工作的鼓舞下，华盛顿大学的科学家们将大鼠的生长激素基因导入小鼠的受精卵，也得到了基因组中整合有大鼠生长激素基因的小鼠，该小鼠的体重比普通小鼠高出了二至三倍。这就是1982年美国“自然”杂志上登载的“超级小鼠”。“超级小鼠”一时成为新闻媒体报道的焦点，一些著名的科学家纷纷撰文对“超级小鼠”带来的生物学上的革命性意义大为赞扬。

“超级小鼠”就是今天我们津津乐道的转基因动物的开端。它是用实验手段将特定的外源基因导入动物早期胚胎细胞并整合至其基因组中，通过生殖细胞系再传给子代，由此得到的一种含有特定外源基因的“新动物”。转基因动物体系打破了自然情况下的种间隔离，使基因能在种系关系遥远的机体间流动；通过转基因动物的表达可以生产一些具用经济价值的新型蛋白质，与原核表达系统相比，所生产的蛋白质能够保持天然生物活性。尤其是通过乳腺作为生物反应器，使大量合成的蛋白质分泌至乳汁中，在收集产品时可以不损害动物个体，因此能够进行廉价地大量地生产。此外，转基因动物能有效地回避不利基因，使有利性状转移到高产性能的种系中来，以减少回交所需的劳力、财力和时间。近年通过转基因技术产生的一些实验动物模型为基础理论研究和医学实践提供的方便。

自“超级小鼠”诞生以来，它对整个生命科学产生了全局性的影响，因此在1991年第一次国际基因定位会上被公认为是遗传学中继染色体连锁分析(20世纪初）、体细胞遗传(20世纪60年代）和基因重组技术(20世纪70年代）之后的第四代技术，并被列为生物学发展史上126年以来第十四个转折点。

由于转基因动物是在其基因组中稳定地整合有以实验方法导入的外源基因特定DNA片段的动物。因此理论上任何动物都可以通过性系基因操作制成相应的转基因动物，如转基因羊、转基因鸡、转基因鱼、转基因鸟类等等，但目前以哺乳类转基因动物居多。按基因导入方式的不同，可将转基因动物大致分为三大类：随机插入型、同源重组基因剔除型和同源重组基因替换型。随机插入型，就是将外源基因插入到动物的基因组中；同源重组基因剔除型，就是利用基因的同源重组，将动物某个基因的重要部分置换掉，使该基因遭到破坏；同源重组基因替换型，就是利用基因的同源重组，将动物有缺陷的基因置换成正常基因，从而恢复该基因的功能。

转基因动物技术的崛起除能提供科学研究所用的动物模型外，还能为人类提供各种药用蛋白质，具有很高的经济价值。1990年12月，荷兰一家制药公司通过转基因动物手段，培育出世界上第一头转基因乳牛。它的牛奶中含有人乳铁蛋白。该蛋白为天然有机铁，很易被机体吸收，孕妇、婴儿和缺铁性贫血病人十分需要。用这种转基因牛生产的牛奶制成的奶粉估计年产值可达50亿美元左右。1991年美国一家制药公司用转基因绵羊生产α－1抗胰蛋白酶(α1－AT，能治疗囊性纤维化病）获得成功，其表达量最高可达每升羊奶中含60克α1－AT。另一英国科学家小组将胰蛋白酶(可用于治疗肺气肿等疾病）基因转到山羊中，其中的一只每天可制造出价值7美元的胰蛋白酶，远比目前从动物胰腺中提取胰蛋白酶的产量高、成本低。以色列特拉维夫的武尔卡研究所培育的转基因山羊，每升羊奶含有10克人血清白蛋白，每头山羊一年就可提供10公斤该蛋白质。芬兰的科学家将人类红细胞生成素转入一头小母牛，预计它每年分泌的牛奶中可生产137磅该药物。我国科学家从1985年开始研究基因动物，业已获得人生长激素、干扰素、乙肝病毒的转基因小鼠、转基因羊等。采用转基因动物技术，为转基因药物产业化和家畜基因工程育种提供了基础条件。

此外，近年科学家们还设想能用转基因动物技术来改造动物器官，使移植到人体中的器官不产生或少产生免疫排斥反应，这无疑是人类健康事业的又一福音。在众多动物中，猪的器官在形状、大小和功能等方面都最接近人体器官。因此，科学家们决定首先从转基因猪着手研究。英国剑桥大学一个研究组在此方面捷足先登，已培育出转基因猪，其心脏带有人体特定基因，可使心脏移植不产生排异反应。可以设想，如果能规模生产可供器官移植用的转基因猪的心脏、肾脏和肝脏等，对人类而言，将是多大的福音。

转基因动物研究仅短短10余年，其成就为世人所瞩目。如何提高转基因的整合表达率、实现基因定点转移和发现供转基因所用的新基因是科学家们需要解决的问题。随着转基因技术的不断完善以及基因打靶等技术的日趋成熟，会使转基因动物研究更上一层楼，并更好地造福于人类。