克隆猪之父李宁院士转基因成果文章登权威期刊

　　

生物通综合报道，中国农业大学李宁院士领导的课题组与北京济普霖生物技术公司等单位合作，历时7年，首次成功培育出第一批乳铁蛋白转基因奶牛。相关的成果公布在权威期刊PloS ONE上（10月20日）。

 

转基因动物是通过遗传技术将外源性基因导入动物体内，使动物得以表达人类需要的有用生物蛋白或是活性因子。因此转基因动物可以说是人类的生物工厂。

 

转基因奶牛是国家转基因生物新品种培育重大专项的重要内容，该专项是我国中长期科技发展规划纲要的16个重大专项之一，已于7月9日经国务院审议通过。

 

李宁院士带领的研究小组，成功培育出带有人类乳铁蛋白基因的转基因奶牛。人乳铁蛋白是母乳中的重要免疫蛋白，可提高婴儿的免疫力，是促进婴儿发育的必不可少的因子。研究小组从转基因奶牛获得人乳铁蛋白，经过实验证实重组的人乳铁蛋白和天然的人乳铁蛋白具有相似的功能。

 

李宁院士介绍说，目前以重组人乳铁蛋白为功能成分的胃肠道保健牛奶、配方奶粉等产品，已基本完成动物试验或临床前试验，正在进行临床试验。目前培育的首批人乳铁蛋白转基因奶牛已进入泌乳期。经检测，转基因牛奶中总蛋白含量提高了10%以上，并含有人乳铁蛋白的牛奶能有效杀死大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等奶牛乳腺炎的致病菌，从而有望培育出具有乳蛋白含量高、抗乳腺炎的转基因奶牛新品种。

 

转基因奶牛技术，能实现人乳铁蛋白等医用保健蛋白的大规模生产。该技术是将人乳铁蛋白基因导入奶牛细胞或胚胎，通过体细胞克隆技术培育出转基因奶牛，具有成本低、效率高、能耗低、能生产结构复杂的蛋白等优势。

 

原文检索：Cattle Mammary Bioreactor Generated by a Novel Procedure of Transgenic Cloning for Large-Scale Production of Functional Human Lactoferrin

 

 

【Abstract】

Large-scale production of biopharmaceuticals by current bioreactor techniques is limited by low transgenic efficiency and low expression of foreign proteins. In general, a bacterial artificial chromosome (BAC) harboring most regulatory elements is capable of overcoming the limitations, but transferring BAC into donor cells is difficult. We describe here the use of cattle mammary bioreactor to produce functional recombinant human lactoferrin (rhLF) by a novel procedure of transgenic cloning, which employs microinjection to generate transgenic somatic cells as donor cells. Bovine fibroblast cells were co-microinjected for the first time with a 150-kb BAC carrying the human lactoferrin gene and a marker gene. The resulting transfection efficiency of up to 15.79×10−2 percent was notably higher than that of electroporation and lipofection. Following somatic cell nuclear transfer, we obtained two transgenic cows that secreted rhLF at high levels, 2.5 g/l and 3.4 g/l, respectively. The rhLF had a similar pattern of glycosylation and proteolytic susceptibility as the natural human counterpart. Biochemical analysis revealed that the iron-binding and releasing properties of rhLF were identical to that of native hLF. Importantly, an antibacterial experiment further demonstrated that rhLF was functional. Our results indicate that co-microinjection with a BAC and a marker gene into donor cells for somatic cell cloning indeed improves transgenic efficiency. Moreover, the cattle mammary bioreactors generated with this novel procedure produce functional rhLF on an industrial scale.

 

附

李宁

中国农业大学生物学院****特聘教授，动物遗传育种与繁殖专业博士生导师。 李宁于1991年获爱尔兰都柏林大学与中国农业大学联合培养博士学位,先后在西德小动物研究所，美国明尼达大学、日本农业水产尖端技术研究所学习、工作。现任中国农业大学生物学院和农业生物技术国家重点实验室副主任，教授，博士生导师。

李宁是“国家杰出青年基金”获得者、“****奖励计划”特聘教授、自然科学基金委“创新研究群体”学术带头人、科技部“973”项目首席科学家、科技部“863”计划重大专项专家组组长和欧盟第5框架计划PigBioDivII计划的负责人。

 

曾获得国家级科技奖二等奖3项、省部级科技奖一等奖3项和省部级科技奖二等奖3项，获****成就奖一等奖，国务院政府特殊津贴。被评为863计划先进个人，国际WCGALP青年科学家奖，首都农业科技先进工作者称号，中国遗传学会“李汝祺”优秀论文奖等奖励。

 

近5年发表学术论文200多篇，其中SCI论文80多篇。主编了面向21世纪课程教材《动物遗传学》和英文专著《Genomics  and  Biotechnology  in  Livestock  Breeding》，获得国际专利1项，国家发明专利5项，18项专利处于公示期。他还被当选为“遗传学应用畜牧生产国际委员会”的亚洲委员，并多次担任国际会议组委会主席，同时还担任《Animal  Biotechnology》等国际著名学术刊物编委。 

 

值得一提的是，李宁培养出我国第一头体细胞克隆猪。克隆猪供体细胞来自于我国地方优良猪种——香猪的胎儿，受体卵母细胞来自屠宰母猪的卵巢。研究人员将实验室构建的克隆胚植入母猪体内，经过116天的孕育，代孕母猪共产下3头小猪。其中存活一头，体重1130克。开展猪的体细胞克隆具有极其重要的意义，在医学上可以为人类异种器官移植研究以及疾病模型研制提供理想的材料，在农业上可以丰富地方猪品种改良以及地方优良猪种保种的手段。猪的体细胞克隆难度比牛、羊大，此前仅有英国、日本、美国、澳大利亚、韩国及德国获得过猪的体细胞克隆后代。