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转基因技术可望扫除禽流感阴霾 基金课题取得抗禽流感转基因鸡研究新进展

更新时间:2009.09.02    源自:科学时报    浏览次数:2227
    随着天气转冷,禽流感等重大动物疫情开始进入高发季节。10月13日和14日,中国新闻社和新华社分别报道了英国政府和沙特阿拉伯农业部宣布发现禽流感疫情的消息。与此同时,一条消息从江苏扬州传来:在江苏省自然科学基金和国家自然科学基金的支持下,扬州大学动物科学与技术学院教授李碧春领导的科研小组在转基因研究方面取得新进展。研究人员已经将抗禽流感的基因顺利转入供实验的真核细胞内,并证明该细胞可以抗鸡瘟病毒,为培育出带有抗禽流感基因的新鸡品种奠定了基础。

  基因对抗禽流感

  10月13日,扬州晚报以《普通鸡体有望“种植”抗禽流感基因》为题,报道了扬州大学教授李碧春领导的科研小组的最新成果:已经将抗禽流感的基因成功转入供实验的真核细胞内,为抗禽流感的基因最终转入普通鸡体内“消灭”禽流感奠定了基础。

  近几年,频繁暴发的禽流感,不仅影响了禽畜养殖业的生产,造成重大经济损失,还威胁到人类自身的安全。有统计资料表明:目前仅H5N1型禽流感已导致全世界约200人丧生。但目前人类对付禽流感的主要手段还是捕杀、掩埋,并严格控制疫病传播。

  2003年下半年,亚洲禽流感大暴发后,我国曾成立一个禽流感攻关小组,10余个研究小组分工协作,从防禽流感疫苗研制和培育抗禽流感转基因鸡两个途径寻找应对禽流感的方法。此后,随着有关部门防控措施的加强,我国禽流感疫情得到有效控制。与此有关的研究报道也寥若晨星,这一消息打破了此领域沉寂已久的局面。

  “我们是国内第一个完成这项研究的,也是世界首例。从1997年起,我们就开始这方面的研究了。”11月16日,李碧春在接受《科学时报》记者电话采访时说。

  李碧春说,整个实验工程要经过鸡的抗禽流感基因体内克隆、体外人工诱变、转入真核细胞、检测其抗病毒性、转入鸡体内5个步骤,其中最主要、难度最大的工作是前3个步骤。目前,前3个步骤已经全部完成,转入抗禽流感基因的真核细胞也通过了与禽流感病毒相似的抗病毒实验。

  据介绍,以往植入基因,要么从鸡胚下手,要么从受精卵想办法。在前两个方向上找不到出路时,李碧春率领的攻关组大胆提出“精原干细胞介导法”——将外源基因注射到鸡的睾丸中,在分化精子时,以精原干细胞实现转基因。2003年,他们又用普通医用针头将带绿色荧光的基因直接睾丸注射,若干天后,精子产出,与母鸡交配后产出转基因鸡蛋,经过21天自然孵化后成为雏鸡,这就是“转基因一代鸡”。通过对鸡的检测和蛋白检测,转基因成功率高达50%~60%,较传统方法成功率提高了10多倍。而且遗传十分稳定,在鸡的第二代、第三代后代中,依然检测到了转基因成分。

  明年将孵化出抗禽流感鸡

  今年9月份,李碧春和她的研究小组已成功将抗禽流感的基因植入父代公鸡睾丸,70天后,他们将以携带抗禽流感基因的精子对实验母鸡进行人工授精。今年12月份,携带抗禽流感基因的鸡蛋也将产出。明年初,第一代抗禽流感转基因鸡将会孵化出来。由于国家目前不允许普通科研机构进行种植禽流感病毒的实验,因此转入抗禽流感基因的普通鸡能否最后真正抵抗禽流感病毒,还有待国家指定的权威实验室进行实验论证。

  李碧春说,她的实验是基于前人研究成果的基础之上的,例如哪些鸡有禽流感病毒的抗性,是此前就有实验证明的。“我们已经基本完成了抗禽流感病毒的体外实验,下一步要做的就是在鸡的体内进行实验研究。因为下一步的研究必须到农业部规定的实验室去做,目前我们正在联系,如果顺利联系到可进行实验的P3实验室,同时实验室检测结果又理想的话,抵御禽流感疫情的难题将迎刃而解。”李碧春说。

  李碧春最初是作哺乳动物胚胎工程研究的,前后曾承担过江苏省自然科学基金项目、国家自然科学基金项目和国家“863”项目10余项。“我2001年曾获得过一个国家自然科学基金项目,目前做过3个国家自然科学基金课题。2006年在申请国家自然科学基金项目——‘精原干细胞介导Mx基因生产抗病转基因鸡的研究’时,我就提出到2009年项目结题时,培育出一到两个有抗禽流感基因的鸡群。如果明年我们检测顺利,这个目标很快就能实现,同时我们也作好了遇到困难可能需要更长时间研究的准备。”李碧春说:“重要的是,我们建立了一套转基因的方法,这种方法体系建立后,你可以转入抗H5或抗H9的基因,也可以转入任何一种抗病毒的基因进去。而且,我们这套方法是可以成群生产的,如果通过检测,我们很快就能大批量地培育这种抗禽流感的转基因鸡。”

  国际上研究转基因鸡的方法有三:一是将控制产生抗病毒蛋白Mx的基因插入正常鸡细胞中,增强其抵抗禽流感病毒的能力;二是利用RNA(核糖核酸)干扰技术,通过RNA片段干扰禽流感病毒的工作,以使鸡细胞获得抗禽流感病毒的能力;三是利用RNA分子,诱使病毒对RNA进行复制。李碧春说:“这3种方法中的2种我们都做过。”

  感谢与困惑

  “非常感谢国家自然科学基金。”李碧春说:“因为国家自然科学基金是‘背靠背’地评审,评审专家不知道评的是谁的项目,我也不知道是谁评审了我的申请。评审专家只看你的研究进行得怎样,没有其他因素干扰,所以我才能顺利拿到项目。”

  电话中,李碧春也表达了自己的困惑,她曾申请过另一个国家大项目,拿到项目指南时觉得那就是比照她的研究写的,因为她正好从事那个方面的研究,非常适合那项研究,也完全有能力做出指南要求的成果。“在这一领域谁的研究做得怎样,大家都比较清楚。”李碧春说:“但我们最后却没争取到项目。”

  9月10日,美国波士顿大学的一位博士来到李碧春的实验室,打算用两个多月时间向李碧春学习这项技术。“这位博士在哥伦比亚大学的导师是2000年诺贝尔生理学或医学奖获得者埃里克•坎德尔。国外的学者都很虚心,非常认可我们的工作,但国内很多人对我们的研究不以为然。”李碧春说:“9月份,我曾向一家国内期刊投过论文,但不知什么原因,两个多月过去了还是杳无音信。我刚刚又催问了一次,如果还等不到结果,这位美籍博士就打算帮我译成英文,让他的导师推荐到《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表。”

  11月16日,记者向两位从事转基因研究的生物物理学家请教这项工作的意义,但由于李碧春的研究是独立进行的,两位专家表示因为不了解李碧春所进行研究的相关细节,不便对此作出评论。

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