乳腺生物反应器如何构建

❶ 动物乳腺生物反应器的表达载体

制备乳腺生物反应器的关键是保证目的蛋白特异性在乳腺中的高效表达，传统表达载体都是选用某种乳蛋白基因的调控序列作为启动子元件。目前，已经克隆并用作构建载体的乳蛋白基因主要有β-乳球蛋白（BLG）基因、aS1-酪蛋白基因、β-酪蛋白基因、乳清酸蛋白（WAP）以及乳清白蛋白基因。

❷ 乳房生物反应器的原理

乳房生物反应器的原理是，应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚未分化的动物胚胎细胞(或受精卵)中，经胚胎移植，得到能在乳腺中表达转基因产品的个体，其乳腺组织可分泌生产“目的产品”如具有药用价值的蛋白，这些蛋白进入奶中，再通过回收含转基因蛋白的动物奶，就可以提取有重要药用价值的生物活性蛋白。

❸ 乳腺生物反应器生产人的胰岛素

乳腺生物反应器是将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，以转基因动物的乳腺组织生产药用蛋白。采用乳腺生物反尖器生产药用蛋白质是一种全新的生产模式，它已经成为生物技术领域发展的重要方面。

首先将人胰岛素的基因用显微注射法整合到乳腺生物反应器的主体的受精卵中（例如羊的受精卵），然后使其发育成完整的个体，该个体就可以通过乳房生产人胰岛素了。

❹ 生物反应器的乳腺生物

将所需目的基因构建入载体，加上适当的调控序列，转入动物胚胎细胞，使转基因动物分泌的乳汁中含有所需要药用蛋白。从融合基因转入胚胎细胞到收集蛋白质有一个过程，包括胚胎植入、分娩和转基因动物的生长。转基因动物从出生到第一次泌乳，猪、羊、牛各需12、14、16个月；并且只有雌性动物泌乳且不连续，一般可持续2、6、10个月。牛、羊等大型家畜能对药用蛋白进行正确的后加工，使之具有较高的生物活性，同时产奶量大，易于大规模生产，因而成为乳腺生物反应器理想的动物类型。
抗凝血酶Ⅲ
第一个进入临床试验的转基因蛋白产物是抗凝血酶Ⅲ，将半乳糖β-酪蛋白的启动子和含抗凝血酶Ⅲ基因序列相连，转入绵羊胚胎细胞，在转基因绵羊的乳液中得到有生物活性的蛋白产量可达7g/L[2]。目前该蛋白正用于冠状动脉旁路手术患者的二期临床验证。
β-乳球蛋白
在实验过程中人们发现牛的β-乳球蛋白（BLG）基因非常稳定，并能在乳腺中特异性表达。Hyttinen等[3]将含有5'端2.8kb和3'端1.9kb的牛BLG基因片段构建成载体，转入小鼠胚胎细胞，可在转基因小鼠的乳腺中特异表达高水平的BLG，此外，还发现CpG位点的甲基化程度与BLG的表达量有关，甲基化少的转基因小鼠乳液中BLG分泌量较大，可达1～2mg/ml，而其他转基因小鼠分泌量小于0.1mg/ml。
红细胞生成素
（EPO） 目前国内外均采用CHO细胞表达生产人EPO，成本比较昂贵，而用转基因动物生产的EPO，可能是一条理想的途径。将EPO dNA分别以HindⅢ和BamHI酶切，1%琼脂糖凝胶电泳回收5.4kb的HinⅢ/BamHI片段，插入pGEM-7zf(+）载体，再将867bp的BLG启动子插入EPO基因之前EcoR、ClaI位点，构建表达载体pGEM-3zf(+）β-LG-EPO。通过显微注射方法得到转基因小鼠乳汗中的EPO含量可达0.5μg/ml[4]。α1-抗胰蛋白酶这也是一个利用BLG基因构建的重组蛋白。将BLG5'末端4.0kb序列与人的α1-抗胰蛋白酶（α1AT）基因的6.5kb片段（去掉第一个内含子）融合，再连接羊的BLG启动子，以pPOLYⅢ-Ⅰ为载体，转入羊的胚胎细胞，可在转基因羊分泌的乳液中得到含量高达60.0mg/ml的重组蛋白α1AT[5]。转基因在两年前进入了临床验证。
因子Ⅸ
Schnieke等[6]将羊的BLG基因5'末端和人的因子Ⅸ cDNA 与含有BLG复制单元和3'末端的片段融合，将构建的杂合基因转入羊的胚胎细胞，从分泌的乳汁中得到125μg/ml的重组蛋白。黄淑帧教授等[7]构建了一个含有小鼠MAR元件、牛β-酪蛋白基因调控序列和hFⅨ微基因的hFⅨ乳腺组织特异性表达载体pMCⅨm，其中hF Ⅸ微基因包括全长hF Ⅸ cDNA ，800bp经过改造的内含子1序列和hFⅨ蛋白的信号肽序列。将线形化的表达载体pMC Ⅸm导入羊的受精卵。转基因羊分泌的乳汁中hFⅨ蛋白的含量约为95ng/ml。在另一实验中，Yull等[8]将BLG5'末端序列，fⅨ编码序列和缺失隐性3'端连接点的f Ⅸ3'末端不翻译区域的一个小片段融合，构成杂合基因，去掉SphI和SmaI位点，克隆入移去了pBJ41的SphI/EcoRV。转入小鼠胚胎细胞，得到的重组蛋白产量达0.06mg/ml。经过进一步研究，发现是转基因动物乳腺中对DNA的错误剪切使分泌量降低，从而增高重组蛋白产率。在乳腺组织中表达有完全活性的因子Ⅸ是比较成功的，尤其是乳腺组织对因子Ⅸ N端附近的一段含12个葡萄糖残基的序列进行γ-羧化以保持其活性，而在以前的天然蛋白中没有发现γ-羧化作用。
因子Ⅷ
人FⅧcDNA长约7.2kb，是目前为止表达的最长cDNA。将它插入小鼠的乳清酸性蛋白（WAP）基因中启动子（2.5kb）的下游，使之在乳腺中靶向分泌FⅧ重组蛋白。在WAP/FⅧcDNA构建的转基因小鼠中rFⅧ表达最低，而在转基因猪中可达1.0～2.7μg/ml[9]。
单克降抗体
Castilla等[10]将编码了重组单克降抗体（rMab）6A.C3的免疫球蛋白基因cDNA插入小鼠WAP dNA基因组的第一个外显子，使rMab 6A.C3的表达可以由WAP基因调控序列来控制，将构建的杂合基因注入小鼠胚胎细胞原核，使小鼠乳腺分泌有活性的单克降抗体，这种转基因表达产物将广泛应用于预防新生儿肠道感染。
C蛋白
同样在WAP基因的第一个外显子位点，Drews等[11]将人C蛋白cDNA插入，转入小鼠胚胎细胞，可得到产量达1.6mg/ml的重组蛋白。而将上述杂合基因转入猪的胚胎细胞，可使猪分泌出380μg/mlμg/ml·hr的外源蛋白，活性与人血浆中C蛋白的活性相同。由于C蛋白的抗凝活性依赖于轻链膜结合区域正确的γ-羧化，因此，转基因猪能分泌有活性的C蛋白表明猪的乳腺细胞可对C蛋白前体高速率地进行γ-羧化，以使成熟C蛋白有完整的活性。

❺ 乳腺生物反应器构建过程中 目的基因首端应连接什么结构

目的基因首端应该连接乳腺蛋白基因的启动子。该启动子可以使目的基因在乳腺细胞中特异性表达，这样就可以从转基因动物分泌的乳汁中得到所需要的蛋白质。

❻ 乳腺生物反应器生产人的胰岛素

乳腺生物反应器是将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，以转基因动物的乳腺组织生产药用蛋白。采用乳腺生物反尖器生产药用蛋白质是一种全新的生产模式，它已经成为生物技术领域发展的重要方面。
首先将人胰岛素的基因用显微注射法整合到乳腺生物反应器的主体的受精卵中（例如羊的受精卵），然后使其发育成完整的个体，该个体就可以通过乳房生产人胰岛素了。

❼ 什么是“乳房生物反应器”

科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调空组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵中,然后将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物.转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁生产所需要的药品,因而称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
参考资料：人教版生物选修3

❽ 乳腺反应器的制备过程

（1）含目的基因的外源DNA分子上有PstⅠ、SmaⅠ、AluⅠ三种限制酶切割位点，但用AluⅠ切割会破坏目的基因，单独用PstⅠ切割会导致目的基因或质粒自身环化，也会导致目的基因和载体的黏性末端发生任意连接，因此为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ分别对含人胰岛素基因的DNA、质粒进行切割．要使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，应将人胰岛素基因与奶牛乳腺蛋白基因启动子等调控元件重组在一起．
（2）①过程为超数排卵，常用促性腺激素处理奶牛A使其排出更多的卵子．精子需经获能处理后，才可以受精．在卵黄膜与透明带的间隙可以看到两个极体，说明卵子发生受精．
（3）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶牛C进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同．
（4）若要大量获得胰岛素基因，可使用PCR技术进行体外扩增目的基因，该技术需要缓冲液、四种脱氧核苷酸、目的基因、两种引物及耐高温的DNA聚合酶．
故答案为：
（1）SmaI和PstI 奶牛乳腺蛋白基因启动子
（2）促性腺激素 获能 在卵黄膜与透明带的间隙可以看到两个极体
（3）同期发情
（4）PCR技术 耐高温的DNA聚合酶

❾ 乳房生物反应器指什么

乳房生物反应器: 将所需目的基因构建入载体，加上适当的调控序列，转入动物胚胎细胞，使转基因动物分泌的乳汁中含有所需要药用蛋白。 1999年英国PPL医疗公司培育出100只转基因羊，其奶水中含有用于医疗的人体蛋白，能够治疗严重呼吸系统疾病、血友病和先天发声缺陷等。该公司已获准在新西兰培育1万只这种羊。 荷兰一家公司培育出一批转基因牛，这些牛的乳汁中含有人乳铁蛋白。人乳铁蛋白可以抑制人胃肠道的细菌感染。 中国科学院上海遗传所和复旦大学合作，培育出5只含有人体某种基因的转基因羊，这些羊的乳汁中含有能治疗血友病的珍贵药物。 利用生物反应器来生产人类所需要的某些物质，可以节省建设厂房和购买仪器设备的费用，可以减少复杂的生产程序和环境污染。