2012年10月9日 訊 /生物谷BIOON/ --來自新西蘭AgResearch研究所的研究人員培養(yǎng)出世界上首頭能夠產(chǎn)生高蛋白牛奶的奶牛,而且這種牛奶可能是低過敏性的。相關(guān)研究于2012年10月1日在線刊登在PNAS期刊上。
在這項(xiàng)研究中,Goetz Laible和同事們想知道他們是否能夠生產(chǎn)出含有更少的一種特定蛋白的牛奶,其中已知這種蛋白是過敏性的。
論文第一作者Stefan Wagner博士說,“我們成功地和顯著性地降低牛奶中的β-乳球蛋白(beta-lactoglobulin, BLG)水平,如果BLG不是來自人乳汁的話,那么它會導(dǎo)致過敏反應(yīng)產(chǎn)生。三分之二的嬰兒對來自奶牛的牛奶過敏,而且BLG蛋白過敏占其中的絕大部分。”
研究人員首先在經(jīng)過基因改造的鼠奶中產(chǎn)生羊BLG蛋白的小鼠模式動物中進(jìn)行測試。利用一種被稱作RNA干擾的技術(shù),他們?nèi)缓髮煞N微RNA(microRNA, miR)導(dǎo)入小鼠體內(nèi)以便降低羊BLG蛋白表達(dá)。這導(dǎo)致鼠奶中羊BLG蛋白含量降低了96%。
他們接下來構(gòu)建出被稱作Daisy的奶牛,它經(jīng)過基因改造而能夠表達(dá)同樣的兩種miR,不過這時這兩種miR靶向奶牛牛奶中的一種正常的組分,即牛奶中的BLG蛋白。他們接著利用激素誘導(dǎo)Daisy分泌乳汁,結(jié)果收集到的牛奶不含有可檢測到的BLG蛋白,而且令人意料之外的,酪蛋白(casein)水平要比該蛋白在奶牛牛奶中正常的水平高出兩倍多。
Wagner博士說,“人們長期以來就尋求降低這種謎一般的蛋白,或者完全敲除它,這是因?yàn)槿藗冞€不知它的確切功能。因此,我們開發(fā)出這種科學(xué)模型來研究敲除BLG蛋白在牛奶組成和功能性質(zhì)上的影響,并且來確定BLG蛋白缺乏是否能夠產(chǎn)生低過敏性的奶牛牛奶。”
“為了避免自然分泌乳汁需要兩年的時間,我們分析的乳汁是人工誘導(dǎo)分泌的。在這些初步研究中,我們在幾天內(nèi)只獲得少量乳汁。我們?nèi)缃裣肱嘤鼶aisy和確定自然分泌的乳汁組成和產(chǎn)量。我們也想研究Daisy所患無尾癥(taillessness)的起源,其中這種疾病是奶牛的一種罕見性的先天性疾病。”
Malaghan Institute主任Graham le Gros教授說,“這項(xiàng)研究的巨大突破在于它有潛力降低牛奶過敏對我們的兒童帶來的顯著性影響而且非常好地避免對牛奶蛋白本身進(jìn)行基因修飾所產(chǎn)生的相關(guān)問題。”
Wagner博士說,在未來,利用人工設(shè)計的miR來靶向其他的基因可能有提供一種有效的工具來改變其他的牲畜性狀,比如產(chǎn)生能夠加強(qiáng)疾病對抗或改善乳汁分泌的動物。