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转基因动物的应用领域
由于转基因动物是一种能通过对基因的操作，在LH*、蛋白质、形态学或生理学等水平直接观察基因在活体内的活动情况并观察其表达产物所引起的表型效应的四维实验体系，其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中，是后基因组时代最强有力的研究工具。
转基因技术可用于研究基因调控的基础机制，也可用于构建动物疾病模型以进行病理学和治疗方案研究。尽管某些转基因的实验也可在细胞或组织水平实现，但转基因动物为研究该类基因的功能提供了更完整，更符合生理状况的背景，例如行为表型，认知能力及其它神经系统缺陷等。
根据研究需要，有时需要研究基因表达在不同发育时期，不同组织器官中对不同生长发育信号因子或是其它信号/刺激物的反应，这时转基因动物就是最好的选择。
在构建过表达转基因动物前，可进行体外过表达预试验，以规避基因在体内不表达的风险。例如可将携带目标基因序列的表达载体转入相应的细胞系或原代细胞培养物中，以检测目标基因是否表达，是否在非编码区带有降解信号或其它影响mRNA稳定性的序列。如果希望目标基因呈组织特异性表达，可以选择组织特异性的启动子。另外，有研究者认为，目的基因所包含的天然内含子可能带有影响mRNA剪接和蛋白表达的信号，在科研资源充足的情况下，可以考虑在构建表达载体时包含全部或部分目的基因所包含的天然内含子。
基因过表达除了可用于基因功能研究外，还可用于标记某类特殊细胞用于示踪或分选，也可通过过表达一些毒性基因以消除体内的某些类细胞。
除了用于过表达以研究基因功能外，转基因动物也可用于研究调控序列，如增强子，启动子的功能。用于这类遗传元件的研究时，通常选用一个报告基因做指示。根据不同的需要，可选择不同的报告基因。用于胚胎发育研究时，通常将发育到某个阶段的胚胎从母体中取出来进行处理，此时最常用的示踪基因是LacZ，碱性磷酸酶（AP）；而较多用于活体的动物的示踪基因是GFP，或是EGFP等荧光基因；如需进行定量研究，目前较多用的标记基因是氯霉素乙酰转移酶（CAT）或是萤火虫荧光素酶基因。
荧光显微镜下广泛表达EGFP的转基因小鼠图片，本照片由赛业（广州）生物科技有限公司提供
光镜下LacZ染色的转基因小鼠图片，本照片由赛业（广州）生物科技有限公司提供
虽然转基因动物技术把基因功能研究水平带到了前所未有的新高度，但跟其它技术一样，转基因动物技术也存在一定的不足之处。目前显微注射技术凸显出来的缺点主要有两处，以转基因小鼠为例：一是表达成功率较低，不仅体现在得到转基因小鼠Founder（F0代，即显微注射受精卵发育成的小鼠）的成功率比较低，也表现在由于随机插入基因组的不同区域造成的不同Founder的后代转入基因的表达强度可能都不一样；二是会发生其它基因的插入失活（跟据目前的报道，插入失活率为5%-10%），研究者需排除插入失活导致的转基因小鼠的异常。另外，显微注射对设备及人员的操作技能要求较高，多数实验室都选择委托专业的转基因小鼠技术服务公司来完成具体制作工作。
编辑: yishuitan 作者:丁香园通讯员
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