生物秀首页 新闻前沿 产业资讯 实验技术 仪器教程 生物考研 资源下载 生物人 物秀商城 生物论坛 图片 专业 博客 易生物 视频动画
生命科学实验中心
导航: 生物秀 > 实验 > 模式生物 > 大鼠小鼠 > 正文
  • 倾力提供最优!
  • 生物秀实验频道
小鼠的遗传学研究(Genetic research of mouse)
作者:林兆宇,高翔 来源:生命科学 时间:2007-2-26

    近年来,在基因组计划完成的基础上,通过化学诱变、DNA“基因陷阱”或转座子转座作用建立新的突变小鼠品系成为一种时尚,这种以新突变品系的病理表型为出发点,然后通过突变的染色体定位最终克隆突变基因的方法已经大大推动了疾病模型的研究,并在短期内提供了大量的新的小鼠品系[10~12]。经典的小鼠遗传学家也找到了新的思路,他们正在建立上百种通过现有近交系杂交而形成的新的重组近交系[13]。通过对这些新的近交系与母本近交系在生理生化表型和基因型的连锁比较,我们有望对一些复杂性状(如代谢过程)的调控作深入的遗传学分析,从而发现复杂疾病(包括糖尿病/ 肥胖症、高血压、免疫失调、及神经性疾病等)的发病机理机制。

    从2005 年起,大规模开展基因剔除的研究计划分别在美国、欧盟和加拿大实施,第一期总投资达1 亿多美元。该计划的最终目标是要将小鼠的3万多个基因逐一进行基因剔除,建立基因剔除小鼠品系,从而分析基因的功能[14]。可以预见,小鼠的突变品系,将在不远的将来达到4 到5 万个品系

    2 小鼠的应用优势

    小鼠作为模式生物相对于其他物种有什么优势?首先,从进化的角度上来看小鼠作为哺乳动物的代表有其不可动摇的地位。除了小鼠以外的四种模式动物都至少在2.7亿年前就在进化上与人类走到了不同的分支,而小鼠在6 千万年前还和人类共同拥有一个祖先。在2002年小鼠基因组的测序工作初步完成时,研究者们分析了96% 小鼠基因组序列。在这其中有99%的基因能在人的基因组序列中找到同源序列,证实了小鼠与人类在基因水平上的高度同源[6]。同样,小鼠的生理生化指标及其调控机制和人类相同或相似,因此小鼠的研究成果就有很大的可能性是可以推演到人类,所以对小鼠进行研究的有很大的应用价值。其次,和狗、猴等大型哺乳动物相比,小鼠的繁殖能力强,生殖周期短。

    通常实验用的近交系小鼠一胎生育5~10只幼鼠,而远交群的小鼠的生殖能力更强。这些幼鼠在10周之后就能达到性成熟的状态,开始繁殖下一代。同时小鼠没有亲子相残的习性,这样生产后的雌鼠和幼鼠仍可以和雄鼠同笼。这样不但确保了幼鼠的成活率,同时也能提高交配的频率,确保了繁殖的高效率。小鼠饲养也相对简单,由于小鼠体积小(通常成年鼠的体重在20~40g 之间),所以可以在有限的空间内进行大规模饲养,因而十分利于进行大规模的实验。再次,小鼠交配时会形成阴栓,这有助于判断交配的时间,对研究中判断不同发育阶段十分重要。因为其他动物的受精时间通常要通过观察交配行为来确定,而小鼠的这种特性就使研究人员不必时刻注意实验动物的行为,为工作提供了便利。小鼠的大多数品系比较温顺,容易抓取和进行实验操作。最后,由于小鼠的这些特点使其在世界范围内广泛使用,而且形成了各种实验用近交系,使用有基本一致遗传背景的近交系小鼠所做出的实验成果容易在不同的实验室重复,这就使实验结果更容易被接受。这也是小鼠作为模式生物的主要优势之一。

    3 小鼠的应用及基因组改造
    小鼠在生命科学的研究中有着诸多用途。根据其对小鼠的影响,常见的实验应用可以分为三大类:第一类是只对小鼠进行观察和检测的实验应用;第二类是不改变小鼠基因,但是对小鼠施加了外界影响的实验应用;第三类是改变小鼠基因组的实验应用。

    第一大类的实验应用中使用的实验技术是相对较为常规的。该类包括了小鼠的解剖、形态观察和组织学分析、基因鉴定(genome typing)、各种免疫印迹(Western,Northern,Southern Blot)和RNA 检验方法(RT-PCR)等微观实验。这些实验技术不仅仅适用于小鼠,在其他大多数生命科学的研究中都被广泛使用着,因此本文不作详细介绍。
    但是由于小鼠有其自身的特性,所以这一类实验应用有其自身独特的价值。例如小鼠的近交系通常都是高癌系,可以用于进行自发癌症的研究;而小鼠的生活周期短,也便于进行老化研究。这类实验由于都是自然发生的表型,所以其结果的可信度较高。只是进行分析研究时较为复杂,并需要大量的小鼠以获得足够的样本。这恰恰就是小鼠相对于其他哺乳动物的优势所在。
    第二大类的实验应用根据对小鼠施加的外界影响分为两种,一种是非生物源性的,另一种是生物源性的。
    非生物源性的外界影响包括了辐射、毒素等各种环境因素以及各种化学合成药品。在这些实验当中,将小鼠暴露在特定环境中。然后通过小鼠对这些刺激的反应,可以研究动物如何抵抗不利环境的作用,及不利环境下动物受到什么伤害。这些结果将有助于提高人类自身对不利环境的抵抗,同时也可以利用小鼠的反应将其作为环境检测的实验对象。另一方面的应用是新的药物及治疗方案的安全性和有效性测试,这类生物源性的外界刺激包括了蛋白质、激素等试剂的注射以及细胞、组织移植等。注射各种生物制剂的目的和注射化学合成药品的目的相仿,都是希望通过小鼠来研究这些制剂的作用效果。而细胞或者组织的移植则在医学上有较
    为重要的意义。小鼠便于获取、实验重复性好、与人类的反应性相似等特性使其成为一种较好的药物和治疗方案的测试用动物。

    选择小鼠来做移植实验有许多优势。近交系小鼠中由于个体之间的遗传背景基本相同,所以同品系的异体移植的组织排异反应十分轻微,为研究这类技术和需要使用这项技术的研究提供了便利。而且小鼠中免疫缺陷的品系,如裸鼠等对异体移植物无排异反应,所以经常用来做人类肿瘤细胞的转移和生长模型的载体。由于实验用小鼠是小家鼠来源,具有与人类基本相近一致的居住环境适应性,所以易感病原体在很大程度上和人类相同,因而小鼠对许多种类传染病的研究也非常重要。

    上一页  [1] [2] [3] [4] 下一页

关于〖小鼠的遗传学研究(Genetic research of mouse)〗的最新评论
昵称:      评分: 1分 2分 3分 4分 5分
内容:
生物秀实验频道
设为首页 | 加入收藏 | 关于我们 | 战略伙伴 | 友情链接 | 法律声明 | 广告服务 | 联系我们 | 网站地图
Copyright © 2003-2008 生物秀 (中国·生物秀科技) 版权所有 信产部备案:鲁ICP备05001831号
客服信箱:info@bbioo.com  客服电话:15800302289  客服QQ:254857951
www.bbioo.com All Rights Reserved.