Получение генетически модифицированных мышей

На первом этапе создают генные конструкции — ретровирусные или плазмидные векторы. Например, к «разрезанной» одноцепочечной РНК ретровируса или к «разрезанной» кольцевой молекуле двухцепочечной ДНК плазмиды добавляют экзогенную ДНК, содержащую, например, мутированный ген человека. На втором этапе полученные векторы трансфецируют в эмбриональные стволовые клетки (трансгеноз). Полученные многочисленные колонии стволовых клеток с помощью ПЦР подвергают скринингу на наличие нужной последовательности ДНК. Инсерция экзогенной ДНК должна произойти в области гена-мишени, т.е. нормальная геномная аллель должна быть замещена мутантной (генный таргетинг). На третьем этапе трансфецированные стволовые клетки, содержащие мутантную аллель гена, инъецируют в бластоцисту. Далее бластоцисту пересаживают в матку приёмной матери. Последующие скрещивания позволяют получить гетеро- или гомозиготных мышей по данному гену.Если экзогенная ДНК присутствует в половых клетках и мыши передают приобретённый ген своему потомству, то выведенные животные с таким устойчивым изменением в геноме называются трансгенными.

· Нокаутные и трансгенные мыши. Методология гомологичной рекомбинации эндогенной и экзогенной ДНК позволяет либо полностью инактивировать ген-мишень в целом организме (knockout, нокаут генов, нокаутные мыши), либо вводить гены с направленными мутациями (knock-in, генный нокин, трансгенные мыши).

· Экспрессирующие векторы. Плазмидные и вирусные векторы конструируют таким образом, что экзогенная ДНК присоединяется к сильному промотору транскрипции. Трансфекция такого вектора в бактерии и дрожжи позволяет получать большие количества рекомбинантных белков (гормон роста, интерферон, иммуноглобулины). Из молока трансгенных козы или коровы, трансфецированных экспрессирующим вектором, можно выделять различные рекомбинантные белки, например лактоферрин. Среди млекопитающих лактоферрин содержится только в молоке женщины и коровье молоко с лактоферрином может успешно заменить женское молоко при искусственном вскармливании.

· Трансгенный человек. Генетическая трансформация плодовых мушек (Drosophila) и животных проводится во многих лабораториях мира. На сегодняшний день рождение генетически модифицированного человека совершенно реально. Но подобные эксперименты недопустимы с моральной точки зрения по причине распространения «искусственных» мутаций в человеческой популяции.