【转基因技术】是一种生物工程技术,它允许人们按照预设的设计,重组DNA,即将一个生物的遗传密码片段连接到另一个生物的DNA链上,创造出具有新型遗传物质的新物种。这一技术的核心在于【转基因】,即通过人为操作的方式,将外源基因整合到目标生物的基因组中,使得该生物能够稳定地表达这些外来基因,并将它们遗传给后代。
在实际操作中,将外源基因导入细胞的过程称为【细胞转染】。常见的细胞转染方法分为暂时转染和永久性转染两种。暂时转染如磷酸钙沉淀法、DEAE-葡聚糖法、脂质体载体法等,这些方法中的DNA不会永久整合到细胞基因组中。而永久性转染,如逆转录病毒载体法,可以使外源基因持久地表达。
在细胞转染的过程中,采用了多种物理、化学和生物方法。物理方法包括电穿孔法,通过短暂的电脉冲在细胞膜上形成微孔,使DNA得以进入;微注射法,借助显微操作将DNA直接注入受精卵中;还有裸露DNA直接注射法,虽然简单但效率较低。化学方法如DEAE-葡聚糖法利用正负电荷相互吸引来传递DNA,磷酸钙-DNA共沉淀法则依赖钙离子的作用促使DNA进入细胞。脂质体载体包埋法是通过人工膜泡包裹DNA,与细胞融合实现基因转移。生物学方法主要涉及病毒介导的基因转移,如DNA病毒载体和逆转录病毒载体,后者尤其适用于稳定、长期的外源基因表达。
然而,病毒载体存在一定的缺点,如可能引发免疫反应,存在安全隐患,并且其转化能力有限,不适合大规模生产。为了确认转染的成功,可以通过筛选含有抗药性基因的细胞或进行Southern blot分析,检测外源基因是否已整合到细胞的DNA中。
【转基因动物】是转基因技术在动物领域的应用,指基因组中稳定整合了实验引入的外源基因,并能够稳定表达和遗传给后代的遗传工程动物。自1974年以来,科学家们通过显微注射法成功创建了首批转基因动物,如转基因小鼠,这标志着该领域的重大突破。此后,各种转基因动物模型被用于研究人类疾病、药物开发和生物学基础研究等领域,极大地推动了生命科学的发展。