英國科學家正在進行一項研究，旨在培育抗H5N1型禽流感病毒的轉基因雞。這項工作由劍橋大學和蘇格蘭羅斯林研究所的科學家負責。科學家們已經通過添加遺傳物質片段的方法，使雞細胞具備了抵抗甲型H5N1流感病毒型禽流感病毒的能力。此外，這項技術還有望用于培育抗其他類型禽流感病毒的轉基因雞。
技術原理
科學家們正在探索三種不同的方法來實現這一目標。第一種方法是將控制產生抗病毒蛋白Mx的基因插入正常雞細胞中，以增強其抵御H5N1型及其他類型禽流感病毒的能力。第二種方法是利用核糖核酸干擾技術，通過RNA片段干擾禽流感病毒的工作，使得雞細胞獲得對抗多種禽流感病毒的能力。第三種方法則是利用RNA分子誘使病毒對RNA進行復制，而非自我復制。科學家們認為，這三種方法在未來或許可以結合起來，共同用于培育轉基因雞。
實驗室培育
在實驗室中，科學家們已經在細胞內加入了細小的脫氧核糖核酸（DNA），使得細胞能夠避開禽流感病毒的威脅。他們計劃在未來幾周內將這些基因物質植入雞蛋中，希望能夠孵化出第一批抗流感的雞只。科學家們還聲稱，克隆雞能夠避免任何形式的禽流感侵襲，包括最具致命性的甲型H5N1流感病毒型，這將極大地減少人類通過鳥綱感染禽流感的風險。這項研究計劃由羅斯林研究院的鳥類分子生物學家Helen Sang博士領導。
國際案例
美國
在美國，格魯吉亞大學和A viGenics公司與中科院曾邦哲進行了交流后，啟動了一項研究項目。他們在2002年4月1日的《自然生物技術》雜志上發表了研究成果，宣布在家禽轉基因研究領域取得了突破性進展。他們培育出了能夠產下含有人體所需蛋白質的轉基因雞蛋的克隆雞。該公司科學家亞歷克斯·哈維領導的研究小組將一種細菌的基因片段改造后導入雞胚胎，培育出了可充當β-內酰胺酶制造器的轉基因雞。他們首先對546個孵卵雞蛋進行處理，孵化出了126只小雞，其中10%攜帶新基因。隨后，他們將攜帶高水平β-內酰胺酶基因的精子和卵子匹配，培育出了能夠有效地遺傳父母新基因特性的后代。經過幾代的連續遺傳，他們成功培育出了能夠產含藥物成分的轉基因雞蛋的母雞。研究人員指出，由于轉基因雞從孵化到長成的時間比轉基因奶羊和奶牛都要短得多，從孵化成雞到能下蛋只需要7個半月，因此它們有可能成為一種更快捷和更豐富的生物制藥來源，可用于生產治療從失血到癌癥，從囊腫性纖維化到糖尿病等多種疾病的藥物。
中國
在中國，上海市成立了全國第一家轉基因雞產業開發公司，致力于通過雞蛋蛋清表達外源基因的技術研發。他們的主要成果包括構建了能夠在雞蛋蛋清中表達外源基因的表達載體，以及建立了有效的轉基因技術，轉基因效率在30%至70%之間。在20%以上的轉基因雞所產的雞蛋蛋清中，他們檢測到了實驗用的外源基因“人瘦素蛋白”，其中最高表達量在每升蛋清中含10毫克至30毫克。這一技術穩定后，有望實現多種產業開發的可能性，包括改良雞的種質品質，培育出高生長速度、抗病毒、產低膽固醇蛋的轉基因雞品系，以及利用雞蛋蛋清作為生物反應器，在蛋清中生產有藥用價值的蛋白質多肽，如人高密度脂蛋白、人血清白蛋白等各種細胞因子、新型冠狀病毒疫苗和抗體。市場上的產品將包括真正具有預防心血管病、抗癌等功能的“營養蛋”、“保健蛋”。根據國家《農業轉基因生物安全管理條例》，相關技術需進行安全性評估，在取得安全證書后，方可進入生產。
生物技術
顯微注射法
單細胞受精卵顯微注射法
科學家們發現，當外源脫氧核糖核酸注射到海膽、斑馬魚和爪蟾等脊椎動物受精卵細胞質中時，當卵快速分裂時，外源DNA能暫時停留染色體外復制，并可低頻率地結合到染色體基因組中。受此啟發，科學家們在體外將外源基因注射到單細胞受精卵細胞質中，經過體外培養后，成功地產生了轉基因雞。然而，這種方法的成本較高，因為獲取一個受精卵需要一只母雞，一旦操作失敗，就會失去一只母雞的價值。此外，受精卵體外孵化條件也非常復雜，操作難度較大。
受精卵原核注射法
國內學者李贊東等人將脂質體包裝后的質粒pMiwz（含有報告基因LacZ）注入囊胚期胚盤中，轉基因獲得了成功，并證明囊胚期注射外源基因可以獲得轉染的原生殖細胞（PGCs），并能夠傳給下一代。國外學者Jamie Love等人將帶有目的基因質粒脫氧核糖核酸注射入雞受精卵的胚胎中，體外培養12小時后發現近一半存活，40%胚胎中含有質粒DNA，有6%相當于每個細胞含有1個拷貝的外源基因，7只存活至性成熟的雛雞中有一只會將其3.4%的外源基因傳遞給其后代。這種方法可以得到轉基因嵌合體雞，但轉基因細胞的嵌合部位和嵌合程度不容易確定。
雞卵原始胚細胞的彈道轉染
該技術最初應用于植物細胞的轉基因操作，其中包括兩大組成部分：離子加速系統和離子包裝系統。這種方法效率較高，并且由于用的是不同大小的鎢離子，而且胚胎新月區下主要是卵黃蛋白，所以不必考慮投射彈的速度和穿入的深度。但是，由于此方法導入的脫氧核糖核酸很難整合到雞的基因組中，故遺傳穩定性和傳代性不強。
逆轉錄病毒載體法
這種方法是利用病毒正常生命周期特征來感染家禽，從而導入外源并達到整合的目的。現在使用的病毒載體有兩類：復制完全型和復制缺陷型。復制完全型逆轉錄病毒包含全部結構基因能自我復制，并能重復感染細胞。而復制缺陷型逆轉錄病毒缺乏部分或全部結構基因，不能自我復制，需在輔助細胞中繁殖。反轉錄載體法的整合效率比電穿孔和脂質體轉染法要高，但是由于基因片段大小的限制和獲得高滴度病毒有困難，所以目前主要停留在實驗室階段，還未廣泛應用于商業生產。
精子載體法
這種方法利用精卵結合的正常生理過程來完成外源基因的導入，具有簡便易行，對卵原核生物無損傷等特點，但對精子的損傷是十分棘手的問題，并且整合度也不高。
脂質體介導精子載體法
在國內，杜立新等人曾對此方法作過探討，其大體實驗步驟包括：脂質體-脫氧核糖核酸復合的制備，mDm-His法獲能精子的人工授精、轉基因雞的檢測。發現的問題是精子活力下降、外源基因表達率隨胚胎發育而降低等問題。
精子細胞電穿孔法
電穿孔法是促進DNA與動物精子結合的一種重要方法。它利用高壓電場使精子質膜產生暫時性孔洞，從而使外源DNA比較容易地進入細胞內。鐘家玉研究發現，先讓精子脫水再水化或者對浸浴在外源基因中的精子進行電脈沖，得出的陽性率都比僅僅將外源基因和精子混合大得多。先脫水再置于低滲液，精子會吸入低滲液，而正是這一過程使陽性率大大提高，外源基因非常可能隨著低滲液進入精子。
胚胎干細胞原生殖細胞操作法
胚胎干細胞（ES）是從早期胚胎的內細胞團經體外培養建立起來的多能細胞系。當ES被注入X期囊胚后可參與包括生殖腺在內的各種組織嵌合體的形成，通常利用逆轉錄病毒載體、電擊法等將外源基因導入ES細胞中，將有功能的轉入基因整合到ES細胞基因組內的非必需基因位點上，經篩選、培養，而后用于轉基因雞生產。
應用前景
加快QTL選擇進程
在某些情況下，轉基因家禽可以作為驗證候選數量性狀位點假設的一種方法。比如，我們已經通過某種分子標記從整個雞的基因組中確定下了某幾個位點中的一個或部分為某一性狀的QTL，這時我們就可以對這幾個位點進行順序突變，然后根據表型逐個排除，最終確定主效基因。但是，進行突變或有巨大效應的單個基因插入到基因組后，可能會產生一系列不利的表型反應，如同在高選擇強度下對單個性狀選擇時經常表現的那樣，這樣可能會給研究過程帶來不便，比如很高的死亡率、整體功能的失調等，這些都會影響性狀的表現。但是，隨著基因組功能研究的深入，許多負表現會被克服，轉基因方法可能會取代傳統的選擇方法。
提高肉蛋的產量與質量
可以通過轉基因操作將作用顯著的激素和生長因子的基因導入雞的基因組或對某些生產性能不利基因進行剔除，從而大大提高其產量。如把反芻亞目小腸細胞中的纖維素酶基因導入雞體，使雞體可以分解多糖，這樣，就產生了食草而產蛋長肉的雞，并且增加了雞的飼料來源。
進行抗病育種
應用基因剔除技術破壞雞體內源的病毒受體基因，可以防止病毒侵入。也可以通過標記輔助選擇技術找出與雞的抗病特性相關的位點，然后進行PCR擴增，再通過適當的方法導入雞的胚胎細胞，并使用酶切技術對其同源序列進行替換，然后進行胚胎培養，最后結合數量遺傳學的方法進行抗病品系培育。
生產醫用、保健蛋白
繼乳腺生物反應器之后，轉基因雞生物反應器又成為新的熱點。通過轉基因技術導入人和動物各種抗體的基因，用來防治人和動物的疾病，又可將SOD基因和人瘦素蛋白基因導入雞的基因組中，用來生產化妝品和保健品。因為轉基因雞有著其特殊的優越性，故利用轉基因雞生產藥物的研究在國際上受到極大關注和重視，必將產生極大的經濟與社會效益。
社會反響
盡管這項技術顯示出巨大的潛力，但專家們也指出，即使技術證明可行，實際應用仍需數年時間。在應用過程中，可能會遇到來自政府監管部門和公眾輿論等方面的挑戰。動物保護組織的主管安德魯·泰勒表達了對該新技術的擔憂，他認為通過人工手段修改動物基因是一種危險的做法。培育轉基因動物的負面影響較多，可能導致動物成活率降低，幼崽先天缺陷比例上升，雌性動物不育等問題的發生。
其他趣聞
玻利維亞前總統莫拉萊斯曾在一次會議上提出，轉基因雞肉可能導致男性同性戀和脫發。他強調，如果不采取措施，50年后，世界人口可能會普遍面臨禿頭問題。
參考資料 >
外媒：研究稱轉基因雞或可抵抗禽流感.今日頭條.2024-11-08
動物轉基因技術的應用前景.中華人民共和國農業農村部.2024-11-08
英最新研究：轉基因母雞產蛋有望幫助藥物生產.今日頭條.2024-11-08