Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
тает селекция животных по резистентности к заболеваниям. Резистентность— это наследственная генетически обусловленная восприимчивость животных к определенным микроорганизмам, вирусам, паразитам или токсинам.
К сожалению, попытки вести селекцию на устойчивость к разным заболеваниям не дали радикальных результатов, хотя известны отдельные положительные примеры. Созданы, в частности, популяции крупного рогатого скота с примесью крови зебу, которые устойчивы к ряду кровепаразиторных заболеваний. Резистентность к ряду заболеваний является по-лигенным признаком, как, например, трипанотолерантность определенных африканских пород крупного рогатого скота, которые, кроме резистентности к заболеваниям, отличаются хорошей жаровыносливостью и нетребовательностью к условиям содержания и кормления. Вместе с тем, имеются механизмы резистентности, которые основываются на единичных генах, как, например, резистентность к диарее у новорожденных поросят, обусловленная Е. coli К88, или резистентность к гриппу у мышей.
Это послужило основанием для получения трансгенных животных с чужеродными генами, которые, возможно, обеспечат невосприимчивость таких животных к отдельным заболеваниям.
Защитные механизмы от инфекционных заболеваний функционируют или путем препятствия вторжению возбудителя, или путем изменения рецепторов. Вторжению или размножению возбудителей препятствуют, главным образом, иммунные механизмы и экспрессия генов главного комплекса гистосовместимости, а также иммунологические способности различных молекул, таких, как интерферон, нейропептиды, гормоны и интерлейкины.
Одним из примеров гена резистентности является ген Мх мыши. Этот ген, найденный в модифицированной форме у всех видов млекопитающих, вырабатывает у Мх+-мышей иммунитет к вирусу гриппа А. Этот ген был выделен, клонирован и использован, в частности, для получения трансгенных свиней, которые экспрессировали ген Мх на уровне РНК (Г. Брем и др., 1991). Однако пока не получено данных об экспрессии у трансгенных свиней Мх-протеина и доказательства резистентности трансгенных свиней к вирусу гриппа.
В Голландии исследуется возможность получения трансгенных животных, способных повысить содержание лактоферина в тканях молочной железы с целью повышения резистентности к маститу.
Большой интерес представляют исследования по получению трансгенных животных с генами антисмысловой (ас) РНК. Экспрессия антисмысловой РНК в клетках приводит к последующей гибридизаци со смысловой РНК и, следовательно, к ингибированию репликации вирусального генома.
Т.Н. Тихоненко была создана конструкция гена антисмысловой РНК против аденовируса Н5 (Ads) и в Биотехцентре (М.И. Прокофьев) получены трансгенные кролики (Л.К- Эрнст и др., 1991). На культуре клеток из почек этих животных было показано, что клеточные линии, содержащие трансгенную антисмы-словую РНК, имели на 90—98% более высокую резистентность против Ad5 по сравнению с контрольными линиями клеток.
В других экспериментах этой же группы ученых продемонстрирована устойчивость трансгенных животных с геном антисмысловой РНК против лейкоза крупного рогатого скота на ор-ганизменном уровне к заражению вирусом лейкоза. У трансгенных кроликов с геном антисмысловой РНК против лейкоза крупного рогатого скота, зараженных антигеном р24, уровень антител был значительно ниже и не превышал титр 1:500 по сравнению с контрольными, у которых он изменялся в пределах 1:6000—1:8000.
Показана возможность создания внутриклеточной иммунизации против инфекционных вирусов. Эндогенные вирусные белки, в особенности их мутационные формы, могут служить защитой от соответствующих вирусов. В частности, получены трансгенные куры, устойчивые к вирусу лейкоза, у которых в клетках экспрессировался белок вирусной оболочки.
Приведенные выше данные открывают реальные перспективы повышения резистентности трансгенных животных к заболеваниям.
Трансгенные животные, продуцирующие биологически активные вещества медицинского и технологического назначения. Основа стратегии использования трансгенных животных как биореакторов состоит во включении в клетки организма генов, которые вызывают у них синтез новых белков, как правило, медицинского и технологического назначения.
Раньше такие белки были выделены из тканей и биологической жидкости тканей человека, таких, как кровь (фактор свертываемости крови и другие белки крови) и гипофиз (гормон роста). Вследствие дороговизны и трудности получения человеческих тканей, эти белки могут производиться в малых количествах и к тому же являются объектом контаминации патогенных организмов, таких, как вирус гепатита и др.
На первом этапе практического применения молекулярной генетики было создание рекомбинантных микроорганизмов, а позднее трансгенных клеточных линий млекопитающих, кото' рые выращиваются в системах биореакторов и способны производить белки, закодированные экзогенными (чужеродными) генами. Эти системы были успешно использованы в получении ценных продуктов фармакологического и медицинского назначения, такие, как инсулин, некоторые кровесвертывающие факторы, человеческий гормон роста и др.
