通常讓目的基因在一定器官或組織中表達的轉基因動物稱為動物生物反應器。根據表達部位的不同,動物生物反應器主要分為血液生物反應器、乳腺生物反應器、膀胱生物反應器和家禽輸卵管生物反應器。
血液生物反應器
目的基因在血液中表達的轉基因動物叫做動物血液生物反應器。近年來,動物血液生物反應器取得了很大的進展。由于一些有活性的蛋白或多肽(如激素)、細胞分裂素、組織血纖維溶酶因子等進入動物血液循環系統影響動物的健康,因此血液生物反應器比較適合生產人血紅蛋白、血清蛋白、抗體和干擾素等。到目前為止,已有多種通過轉基因動物生產的具有生物學功能的人血紅蛋白問世。
乳腺生物反應器
乳腺生物反應器是目前生產外源蛋白Z有效的生物反應器,也是目前國際上唯yi證明可以達到商業化生產水平的生物反應器。其原理是外源基因與乳腺蛋白基因的啟動子構建成基因表達載體,使外源基因在乳腺中表達,通過回收乳汁獲得重要價值的目的蛋白。
由于乳腺固有的優越性使之成為生產YY蛋白的工廠。利用乳腺生物反應器主要生產的是珍貴YY蛋白和營養保健蛋白。這些蛋白可為免疫系統功能不全的人和接受放、化療病人的輔助ZL提供優良制品。目前通過轉基因動物乳腺生物反應器生產的主要生物制品有人乳鐵蛋白、人組織型纖溶酶原激活因子、新生血管YZ因子、人血白蛋白等。還可以利用乳腺生物反應器生產飲用乳品,目的是獲得既能滿足蛋白需要,又能增加抵抗力的品質全面的奶,為人類服務。例如,導入乳鐵蛋白基因,以提高乳鐵蛋白含量;導入溶酶基因,以降低乳中細菌的含量;導入乳糖酶基因,降低乳中乳糖含量。
采用乳腺生物反應器生產YY蛋白質是一種全新的生產模式,它已成為生物技術領域發展的重要方面。乳腺生物反應器的目的基因在乳腺中特異的表達,產物只存在乳汁中,不進入血液循環,對轉基因動物本身的生理活動基本不影響。
乳腺生物反應器具有能夠生產具有完全生物活性的YY蛋白,純化簡單,投資少,成本低,對環境沒有任何污染等優點。目前,利用乳腺生物反應器已經生產出100多種YY蛋白,如重組人抗凝血酶Ⅲ和單克隆抗體藥物已經批準生產。
但是,乳腺生物反應器也存在著一些問題。例如,轉入的外源基因表達率不高,轉基因生物成活率低,產品存在安全性問題等。
膀胱生物反應器
膀胱生物反應器的原理是根據膀胱尿乳頭頂端表面可表達一組稱之為尿血小板溶素的膜蛋白,將目的基因插入其基因組內,從而指導目的基因表達產物分泌在尿中。其具有周期短、不受性別和年齡的限制,易收集和提純。不過目前只報道用來合成人生長激素,對其他使用還比較少。膀胱生物反應器Z顯著的優勢在于從尿中提取蛋白質比在乳汁中提取簡便、GX。
家禽輸卵管生物反應器
目前對家禽輸卵管生物反應器的研究主要在輸卵管產蛋上,蛋白質簡單易分離和提純。目的基因表達產物直接進入蛋內,不影響禽類的生命活動。轉基因家禽輸卵管生物反應器利用血清中含量豐富的卵清蛋白的基因調控序列來構建包含目的基因的輸卵管特異性表達載體,通過顯微注射等手段,將基因表達載體導入雞等家禽動物體內。使目的基因在輸卵管細胞中得以表達并在蛋清中獲得相應的目的基因表達產物。
由于家禽具有周期短、生產性能高、研究成本低,而且表達產物更接近天然狀態和易于純化等優點。輸卵管生物反應器被稱為繼乳腺生物反應器后Z具發展前景的動物生物反應器。