義大利研究人員近日聲稱,只要將清洗後的精子與一個附加基因在離心管中混合離心,然後再用這個經過改造的精子進行人工受精,就能很容易地創造出遺傳改造(GM)動物。
義大利Milan-Bicocca大學MarialuisaLavitrano的研究小組通過這種方法培養出有一天可以為器官移植病人提供不會產生異體排斥的器官的GM豬,從而也證明了用這種方法創造GM動物的有效性。這項技術的效率比當前標準的動物遺傳工程技術高24倍。
她的研究小組成功將一個叫做人類衰退加速因子(humandecayacceleratingfactor,hDAF)的基因轉移到豬體內,這個基因有望阻止宿主免疫系統對移植的豬器官發動免疫排斥。
插入基因到動物基因組中的標準方法是通過顯微操作、利用一根精細的針將基因注入一個新形成的受精卵的生殖核中。現在,Lavitrano的研究小組展示了一種簡單得多的方法:“我們發現精子能夠自發吸收DNA。”她說。這項技術“非常簡單——你自己在農場中就能實現。”
她的實驗結果“給人的印象格外深刻。”基因注射技術的先鋒、美國馬里蘭州Beltsville的農業研究局的生殖遺傳學家BobWall讚嘆說。“看了她發表的實驗數據,我可以說結果是無可辯駁的。”
Lavitrano表示,這個技術的關鍵是徹底清洗樣品。這個步驟可以除去精子中的液體,液體中含有干擾素1,這個因子能夠阻礙精子吸收新的DNA。一旦去除掉干擾素1,精子就能夠與外源DNA結合,將其納入自己的基因組,產生可遺傳的遺傳修飾。
Lavitrano還發現,DNA似乎總是出現在基因組中它能夠執行功能的部位。這是基因注射技術一個相當可觀的改進,以往的技術都只能將基因隨機插入到基因組中。
這些因素可以解釋為什麼93隻這種遺傳修飾精子產生的小豬中有57%攜帶hDAF基因--雖然注射的成功率只有4%。Lavitrano認為這項技術將為畜牧業的遺傳工程能帶來一場革命。她希望這項新技術能為人類提供合適的器官外植體。
她已經證明,來自攜帶hDAF基因的豬的血液細胞導入人體後不會被免疫系統的白細胞破壞。在其它檢測中,人類細胞30分鐘內就會將未經修飾的豬血液細胞根除。而Lavitrano嘗試使人血通過含有hDAF基因的豬心臟時,發現豬心臟沒有損傷。