精子介导的基因转移(精子介导的基因转移,SMGT)可通过体外受精,细胞内精子注射或vasdeferens注射,将精子与外源DNA进行预培养,并使精子与外源DNA结合。去做 ,吸收了外源DNA的精子进入卵子并将外源DNA整合到染色体中。这项工作始于意大利。
1989年,意大利科学家Lavitrano及其同事首次报道了使用小鼠精子作为载体将精子与氯苯酚乙酰基转移酶(CAT)基因结合。精子吸收CAT基因后,用精子对小鼠卵细胞进行体外受精,然后将受精卵细胞转移到假孕小鼠中,在30%的新生小鼠中检测到CAT基因。通过精子进行基因转移也是生产转基因绵羊,牛和猪的有效方法,成功率从50%到80%以上。目前,精子介导的基因转移可以将多达500 kb的外源DNA转移到相关的动物基因组中。 Lavitrano使用精子介导的转基因方法成功地将人类衰变启动子(hDAF)基因转移至猪基因组。通过精子进行基因转移可以实现相对较高的转移基因效率,可以超过50%。
该方法简单,易于实施,并且不需要昂贵的微操纵器。通过精子进行基因转移可以多种方式实现。通过精子介导的基因转移生产转基因动物的重要因素是外源DNA和精子的有效结合。
以下是促进外源DNA与动物精子结合的方法:
(1)共培养方法:直接将精液与外源DNA(20μg/ ml)混合或将精液稀释至1000000-100000000/ml的浓度,然后将DNA混合物孵育20-40分钟。使用这种直接温育方法,吸附外源DNA的精子约占6.3%,并且精子在吸附DNA后仍保持活性。 1991年,在霍兰(Horan)对猪精子进行的实验中,DNA和精子紧密结合,每个精子都与约3.8 x 100的DNA分子结合,并且能活动的精子更有效地捕获DNA。被显示。线性DNA比环状DNA更容易与精子结合。 (
(2)物理/化学方法:通过反复冻融和与去污剂接触等物理/化学方法,大大改善了外源基因与精子头部的结合,并吸收了外源DNA。可以提升。
(3)抗体法:为了促进DNA的摄取,外源DNA可通过与识别精子表面蛋白的抗体非共价结合而与精子结合。
(4)将Tn5(肌钙蛋白)转座酶与分离的精子头部或圆形精子细胞混合。该基因可以轻松插入小鼠染色体。