点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“皮卡丘”老鼠:在实验室发光发热的转基因小鼠
首页> 科普频道> 三农科普> 基因故事 > 正文

“皮卡丘”老鼠:在实验室发光发热的转基因小鼠

来源:光明网2020-12-09 18:04

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  只用一只小鼠就可以观察炎症发展的全过程?

  只需要一批小鼠就可以对肿瘤治疗前、治疗中、治疗后的变化进行实时观测?

  是的,通过一种转基因实验小鼠就可以实现,它们体内可以表达一种基于荧光蛋白的“生物传感器”。早在1997年7月,“发光小鼠”就在日本大阪大学诞生了。大阪大学微生物研究所的冈部胜和伊川正等人,将发光海蜇的发光遗传基因“GFP”注入到老鼠的受精卵中,从而培育出这种在黑暗中能发光的小鼠。

“皮卡丘”老鼠:在实验室发光发热的转基因小鼠

日本大阪大学培育的“发光小鼠”(图片来自网络)

  绿色荧光蛋白:“皮卡丘发光小鼠”的“开关”

  这种让小鼠变成真实版“皮卡丘”所用到的关键物质叫做绿色荧光蛋白,是当代生物学的重要“标识”工具。2008年,马丁·查尔菲(Martin Chalfie)、钱永健(Roger Y.Tsien)和下村修(Osamu Shimomura)三名科学家,凭借在绿色荧光蛋白质(GFP)研究领域取得的重要成就问鼎当年的诺贝尔化学奖。

“皮卡丘”老鼠:在实验室发光发热的转基因小鼠

  通过绿色荧光蛋白质,可以帮助科学家了解细胞机制如何工作,科学家只需通过寻找荧光便可知道基因何时以及为什么“开启”。这一项重要成就,被康涅狄格学院化学家、《发光基因》作者马克·齐默(Mark Zimmer)称之为“21世纪的显微镜”。

  基于此,通过采用生物发光成像或荧光成像技术,对细胞、细菌、病毒、蛋白、抗体、核酸、小分子药物分子和纳米材料等进行标记,并通过超高灵敏度相机采集其产生的微弱信号,从而了解研究对象在体内的生物学反应和过程,实时观察动物体内肿瘤的生长及转移、疾病发生发展过程、材料或药物在体内的代谢、基因表达等生物学过程。

“皮卡丘”老鼠:在实验室发光发热的转基因小鼠

刚出生的发光小鼠幼崽(图片来自网络)

  被科学家“盯上”的小白鼠

  随着生物技术的迅猛发展,转基因动物技术作为生物技术的重要组成部分也取得了飞速发展。转基因小鼠被广泛应用于基因表达、蛋白质间相互作用、癌症研究、免疫学研究、干细胞研究、神经疾病研究、药物研发与药效评估等领域。小鼠因其具有其他实验动物无法比拟的优势,成为目前最常用的转基因动物模型之一。那么,为什么小白鼠会受到科学家“青睐”?

  中国科学院遗传与发育研究所生物学研究中心高级工程师姜韬在接受记者采访时表示,实验动物要考虑的因素大概有:容易饲养,繁殖率高,遗传上有较高的纯和度,代谢类型、生理病理尽量与人类接近等。而小白鼠在这些方面的优势都很明显。

  除此以外,小白鼠还可以培育出许多特殊品种,比如免疫缺陷的裸鼠或者纯种小白鼠,这在其他动物中很难做到。毋庸置疑的是,小白鼠在人类的医疗、遗传、生物制品等各方面的科学研究中做出了难以替代和不可磨灭的贡献。

“皮卡丘”老鼠:在实验室发光发热的转基因小鼠

实验室中的小白鼠(图片来自网络)

  实验小鼠“闯关记”

  16世纪时,小鼠被少数科学家用于解剖学的研究;19世纪时,孟德尔曾试图用小鼠毛色来进行遗传学研究,但因其“异味”重,便将实验对象更换成了豌豆,之后从豌豆中发现了遗传学两大定律。

  20世纪初,以威廉姆·厄内斯特·卡斯尔(William Ernest Castle)和吕西安·居埃诺(Lucien Cuénot)等为代表的科学家,开始在小鼠身上验证孟德尔遗传定律,他们证实了孟德尔遗传定律在动物中也是适用的,开启了哺乳动物遗传学研究的时代。

  20世纪70年代末80年代初,分子生物学的兴起将小鼠研究带入了基因修饰的新时代

  1980年,耶鲁大学的乔恩·戈登(Jon Gordon)等人通过原核注射受精卵创造了第一只转基因小鼠。随后,马里奥·卡佩基(Mario Capecchi)和奥利弗·史密斯(Oliver Smithies)制造出第一批基因敲除小鼠。

  在随后的科学研究中,转基因动物技术飞速发展,转基因兔、转基因猪、转基因牛、转基因鸡、转基因鱼等陆续育成,并广泛应用于生物学、医学、药学、畜牧学等研究领域,取得了很多有价值的研究成果。(光明网基因科普团队)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第十一届博博会在海口举办

  • 湖南攸县:小辣椒铺就乡村致富路

独家策划

推荐阅读
技能是劳动者的重要生产禀赋,是其嵌入生产过程、与生产工具协同的关键点。机械化、电气化和自动化催生了产业革命,建立起机器大生产与标准化流水线。在此情境下,对标准化设备的熟练操作成为劳动者的核心技能,“动手能力”成为技能人才的鲜明标签。
2026-11-13 09:55
由自然资源部、国家发展改革委联合印发的《关于“人工智能+自然资源”的实施意见》日前对外发布。《意见》旨在推动人工智能在自然资源领域规模化、产业化创新应用,服务国土空间规划“一张图”智能化升级。
2026-11-13 01:50
天津农业合成生物与生物智造科创园占地41.4亩,布局创新创业、中试、检验检测等七大功能板块,承担的是“从1到10”的成果转化职能。用谯仕彦自己的话说:“实验室实现‘从0到1’,工厂完成规模化制造,二者中间横亘着中试熟化、工程放大、市场验证等重重关口。这座科创园,就是一座跨越转化难关的桥梁。”
2026-11-13 01:50
知识的创新、传播与应用彼此关联,却承担不同的认知任务。把已有道理向更多人讲清楚,可以扩大知识的社会影响;提出此前尚未形成的科学解释,则可能改变人们对世界的认识。评判人工智能在知识生产中的作用,应区分知识传递的效率与知识创新的增量,并考察其在不同知识活动中承担的任务。
2026-11-13 02:20
该井位于渤海中部海域,紧邻渤海最大的富烃凹陷—渤中凹陷,在火山岩地层中累计钻遇超120米天然气层,完钻井深5770米。经测试,该井日产天然气约80万立方米(约2800万立方英尺),展现了海上超深层火山岩领域广阔的勘探前景,有力推动了渤中凹陷天然气勘探进程。
2026-11-13 02:20
绿色算力既是数字基础设施建设的重要方向,也是清洁能源优势转化为发展动能的现实路径。当前,人工智能技术加快迭代,算力在科技创新和产业升级中的基础作用日益凸显,持续增长的计算需求对电力保障能力和能源利用效率提出了更高要求。
2026-11-12 01:30
把两根绳子接起来量一量,总长就出来了,不必先把两段长度换算成数字再相加。模拟计算走的是这条路:不把问题拆成一条条指令,而是让物理规律直接给出结果。北京大学人工智能研究院孙仲团队牵头,联合意大利米兰理工大学、IBM苏黎世研究院和美国一家公司的研究人员,为正在升温的模拟计算研究提出“现代模拟计算”统一框架。相关论文于近日发表。
2026-11-12 01:30
眼下,重庆市彭水苗族土家族自治县的红薯正值采挖时节,一辆辆轻型卡车在通往种植基地的“产业路”上穿梭,将收获的鲜薯运送到县工业园的重庆乐薯农业有限公司,经过严格的品质检测、清洁和一系列加工程序后,便成了人们常见的红薯淀粉。
2026-11-12 02:05
11月10日,记者从山东省泰安市人民政府新闻办举行的发布会获悉,泰安将科学有序、免费开放部分泰山景区等场地,为国内外机器人企业、科研机构提供实景训练测试条件,同时统筹做好场景供需对接、数据算力支撑、落地服务保障等,推动泰安新型工业化强市建设。
2026-11-12 02:05
当前,全球新一轮科技革命和产业变革加速演进,以生成式人工智能为代表的通用目的技术正从生产端加速向消费端传导。餐饮住宿、文旅出行、养老照护、教育培训、家政美容等服务消费,直接关系到千家万户的日常生活品质。推动人工智能在服务领域深度应用,让前沿技术成果惠及更多消费者,已成为各国促进消费、提升服务业竞争力的共同关注点。
2026-11-12 02:15
全透明光伏发电玻璃可使玻璃幕墙建筑成为分布式光伏电站;新一代柔性太阳能电池阵,能为中国空间站提供电力保障。下一步,我们要高水平推进“中国碳谷”建设,形成创新合力,打通基础研究、技术攻关、产业孵化和品牌塑造全链条。
2026-11-11 09:27
国家卫生健康委、国家医保局、国家中医药局、国家疾控局共同制定印发《关于进一步做好创新药安全合理配备使用工作的通知》,满足群众多元化用药需求,提高疾病治疗效果,保障医疗质量安全。
2026-11-11 01:45
培育和发展新质生产力急需高质量创新人才。高校的独特之处,在于教育、科技、人才要素集聚,它处在科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的结合点上,也承担着将三者统合起来的制度功能。
2026-11-11 01:45
与其说是AI解出了难题,不如说是人类在AI的协助下拓展了边界。这带来的不仅是解题速度的提升,更是一场深刻的科研范式之变。
2026-11-11 01:45
主动对接国家西部战略和甘肃现代产业体系建设
2026-11-11 01:45
“把技术真正用到生产线上,把产品的附加值提上去,为三峡库区的发展出一份力。”11月7日,重庆三峡医药高等专科学校青年教师黎春红,在重庆国际人才交流大会第四届重庆三峡人才节开幕式上的发言,道出了扎根库区青年人才的共同心声。
2026-11-11 01:45
2026文化科技产业发展论坛9日在湖南长沙开幕,在论坛现场,2026文化科技融合十大典型案例以及20个创新案例发布。
2026-11-10 01:40
访客随手拿起一张,掏出手机或用现场扫码器扫一扫二维码,技术亮点、应用场景、项目负责人信息等全部跃然眼前。厚重的专利卷宗、深奥的学术论文,就这样化作产业人士可以快速读懂的内容。
2026-11-10 01:40
镜头这边,是华东政法大学研支团的黄祖维、常秩豪、杨朗;镜头那头,是云南普洱景东华政附属三合麦地小学的小学生,和新疆喀什巴楚县第二中学的初高中生。500多个孩子,隔着屏幕看进博。这是华政研支团连续第五年开展“云端看进博”,3位讲师刚结束一年支教,曾站在这两处山乡讲台,如今是进博会的“小叶子”。
2026-11-10 02:00
事实上,这并不是镜片行业一次偶然的“乱”。这背后,是标准的缺失与监管模糊地带的长久存在。眼镜虽小,却关乎几亿人的明亮“视”界。近视防控镜片行业信任的“标尺”,不仅应尽快立起来,更要立得牢。
2026-11-10 01:40
加载更多