基因轉殖魚(Transgenic Fish)-上
基因轉殖魚(Transgenic Fish)-上
台中縣立東新國民中學自然領域楊世銘老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
基因轉殖應用在水產動物上是近幾年興起的一項科技。而部份魚類因為具有其他模式動物(如線蟲、果蠅、蟾蜍、小鼠等)所沒有的優點,例如卵多,卵徑大,胚胎透明(可直接在解剖顯微鏡下觀察器官形成),沒有產卵期的限制,基因轉殖操作簡單等優點。所以像稻田魚(medaka; Oryzias latipes ) 和斑馬魚(zebrafish; Danio rerio ) 這類觀賞用淡水魚搖身一變成為現代分子生物及胚胎發育絕佳模式動物(model fish)。
近年來已有越來越多利用基因工程及轉殖技術改良經濟水產動物的研究報告,如具有抗凍能力的轉殖鮭魚以及成長快速的魚、貝類就是最成功的例子。然而,這些基因轉殖的食用動物卻因為「食品安全」及「生態影響」這兩個重要的問題未能如期上市。
但相反的,台灣目前的基因轉殖魚技術卻可以用來創造在暗光下能產生各種色彩螢光的觀賞魚品系,進而大大增加觀賞魚類的附加價值。我們要將外來基因導入魚細胞的方法有很多,其中以顯微注射法(microinjection) 及電破法(electroporation)最為普遍,顯微注射法是將DNA 溶液填注到一種毛細玻璃管內,再把DNA 溶液經過注射操作儀微量地(5~10 pl) 注入魚的胚胎細胞內。
電破法是讓配子或胚胎處在瞬間的電場中促使細胞暫時性產生小缺孔,而使得外來DNA 有機會由這個細胞孔進入,等電場消失後,細胞膜復元,外來DNA 即可留在配子或胚胎內。還有如精子載體法(sperm-mediated gene transfer), 是利用精子攜帶外來DNA,然後再與卵受精,自然就將外來DNA 傳遞到受精卵內 (Muller et al ., 1992;Tsai et al ., 1995)。
台灣的螢光魚是利用顯微注射法,將魚本身的啟動子(開啟基因用)連接上水母綠螢光基因或者珊瑚紅螢光基因所組合而成的基因片段,注入到稻田魚或斑馬魚受精卵內,經過培育、篩選、DNA 檢驗後所得到的一種特殊品系的魚,其子代都能穩定遺傳轉殖的DNA片段。
參考資料:
1.蔡懷楨(2008),基因工程及轉殖技術於觀賞魚類之研究與開發,農業生技產業季刊,第15期,第41-46頁。


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