動物基因轉殖技術與實驗之規範 林正輝

基因轉殖動物之產製將是21世紀一項重要的生物科技 一般基礎研究 製造具治療效果的蛋白質 器官移植 疫苗 毒理實驗 動物品種改良及水產養殖

由於基因轉殖動物之產製需置入外來基因，此外來基因可能有造成生物安全危害之可能，故在某些情況下，要對基因轉殖動物及其產製加以規範並做適當管理，以免造成無法補救之生物安全危害。 由於全世界各地產製出之基因轉殖動物種類越來越多，國內外研究人員彼此交換或贈送基因轉殖動物之情形漸漸普遍，因此，對於訂定動物輸出及輸入以及國內動物互相贈與之程序、指南與規範，也愈有急迫性。

民國87年11月，我國正式運作動物保護法，對動物之使用及管理有原則性之規範，同時規定在中央需設置「實驗動物倫理委員會」，在各生物醫學單位需設立「動物實驗管理小組」以督導各單位之動物實驗 民國90年7月又進一步公佈「動物實驗管理小組設置辦法」 國科會於民國89年再版「基因重組實驗守則」 民國91年11月農業委員會公佈「基因轉殖種畜禽田間試驗及生物安全性評估管理辦法」 民國94年6月農業委員會公佈「基因轉殖植物田間試驗管理辦法」 民國98年4月3日農業委員會公佈「基因轉殖水產動植物田間試驗管理規則」

本章內容主要分為五大部分 基因轉殖動物安全性評估 基因轉殖動物管理規範 基因轉殖動物使用規範 基因轉殖動物之命名 基因改造動物之繁殖策略

基因轉殖動物安全性評估 基因轉殖動物乃經由基因工程技術將一段外源基因（exogenous gene）嵌入而成，嵌入之外源基因之表現與此外源基因對內源基因（endogenous gene）之干擾，可能會產生生物危害（biohazard）及動物福祉兩大問題，故在基因轉殖動物之產製上需考慮這些潛在問題，並作事先之評估。

基因轉殖動物安全性評估 可能產生生物危害的原因主要為： 1.轉殖基因（transgene）之表現 2.產製方式 3.基因嵌入性突變

基因轉殖動物安全性評估 對動物及人類健康的影響之風險（risks for animal and human health）： 2. 對環境之風險（risks for the environment）： 3. 對農業之風險（risks for agriculture）：

對動物及人類健康的影響之風險： （1）毒性及食品品質/安全（toxicity and food quality/safety） （2）異種移植（xenotransplantation) （3）基因轉殖動物福祉 （4）對藥物耐受性及抗藥性

對環境之風險： 可能導致對生物多樣性的物種危害致品種減少 轉殖基因之不穩定或無法預測之基因表現，某些轉殖基因本身對動物，人類或環境等並無原來具有的有害的作用，但在特定的狀況下卻會將動物改變成非常危險的狀態。

對農業之風險： 目前尚未發生基因轉殖動物散佈在環境中的情況，因具商業利益的基因轉殖動物實際上仍未上市。 然具有外源生長荷爾蒙基因呈現快速成長的鯉魚則相當有可能流入野外的水域當中。顯然的在決定將基因轉殖動物釋放至大自然環境之前，絕對是有必要進行長期的觀察。這些有別於野外原生種的基因轉殖動物，其奇特的生命型式必須列入考量。

基因轉殖動物管理規範 1. 基因轉殖動物需保持其健康： （1）飼養環境： （2）飼養管理： （3）健康監測： 農委會委託中華民國實驗動物學會訂定“實驗動物管理與使用指南”

基因轉殖動物管理規範 1. 基因轉殖動物需保持其健康： 2. 動物接收與檢疫： 3. 動物遺傳性之監控： 4. 飼料需避免污染： 5. 需有足夠空間： 6. 需有防逃措施： 7. 飼育室及實驗室需有標示： 8. 建立完整之繁殖記錄： 9. 需考量危險性高基因轉殖動物之管理： 10. 人員需有良好訓練：

基因轉殖動物使用規範 1. 申請流程：依國科會「基因重組實驗守則」，由各單位“動物實驗管理小組”審查(http://www.cls.ntou.edu.tw) 2. 動物淘汰： 3. 結束處理（end point）： 4. 轉讓： 5. 運送： 6. 動物輸出：

基因轉殖動物之命名 基因轉殖動物命名，主要依據ILAR於1992年贊助組成的種間委員會（interspecies committee）定出之命名原則。下列說明其重點： 轉殖基因（transgene）主要由下列三部份組成： TgX(YYYYY)#####Zzz

TgX(YYYYY)#####Zzz （1）有關TgX： Tg：代表為基因轉殖動物 X：表示基因轉殖入之方式。使用H、R及N代表不同之方法 H：表示以同源重組（homologous recombination）方式引入基因 N：表示以非同源重組（nonhomologous insertion）方式引入基因 R：表示以retrovirus為媒介（載體），將基因引入

（2）有關（YYYYY）： 在括弧內，表示引入之基因特徵，原則以6個以下之字母表示。但如特殊情形需增加字母時，則需簡少實驗室設定編號之號碼，兩者加起來最好不要超過11個字母。 此基因特徵如為英文字母，可全為大寫，或者第一字大寫，其餘小寫。也有以英文字母與數字混合的情形。勿用斜體字、空格、連字號、上標、下標及標點。

（3）有關#####Zzz： Zzz為產製此基因轉殖動物之實驗室名稱，需向ILAR登記申請。一實驗室僅能有一個名稱 #####乃實驗室為轉殖基因引入所編之號碼，通常不超過5個數字，由1到99,999。同一實驗室所使用不同批之基因引入，不可用同一號碼。一般而言#####Zzz之字母總合以不超過11個字為原則。

範例 C57BL/6J-TgN(CD8GEN)23Jwg： 人類CD8基因（CD8GEN）被引入C57BL/6J，此實驗在Jon W. Gordon（Jwg）之實驗室進行，並以顯微注射方式（non-homologous insertion）進行，為其一系列注射中所篩選之第23隻founder。

範例 Crl:ICR-TgN(SVDhfr)432Jwg： 被引入之基因為mouse dihydrofolate reductase（Dhfr）gene，及其啟動因子SV40 early promotor，這是4 kb的質體，而此基因轉殖動物是由Jon W. Gordon（Jwg）實驗室產製，所篩選之第32隻小鼠founder，此鼠為由Charles River Laboratories（Crl）購得的ICR小鼠。

範例 129/J-TgH(SV40Tk)65Rpw： SV40-thymidine kinase轉殖基因，經由同源重組，進入129/J小鼠之胚幹細胞之某一特定基因座上。這是由Richard P. Woychik（Rpw) ）實驗室所產製出這一系列之第65隻鼠。

基因改造動物之繁殖策略 基因轉殖小鼠之育種： 基因剔除小鼠之育種： 一般選擇近親品系小鼠為主 可利用：（1）子代間互配（intercross）或（2）子代與親代回交（backcross），再經過篩選 基因剔除小鼠之育種： 需做精確的繁殖記錄，對每一源頭基因轉殖鼠（founder）或嵌合鼠需作完整系譜

Zebrafish http://icob.sinica.edu.tw/zcas/

動物基因轉殖與疫苗發展技術教學資源中心 。2003。動物基因轉殖技術與實驗

基因轉殖水產動植物田間試驗管理規則 中華民國98年4月3日行政院農業委員會 農授漁字第0981320794號令發布訂定

基因轉殖水產動植物田間試驗管理規則 基因轉殖水產動植物田間試驗 遺傳特性調查申請書件 基因轉殖水產動植物田間試驗 生物安全評估申請書件

基因轉殖水產動物 田間試驗操作手冊 行政院農委會漁業署 國立台灣海洋大學 陸振岡老師提供 基因轉殖水產動物隔離設施設計及 基因轉殖水產動物管理 行政院農委會漁業署 國立台灣海洋大學 陸振岡老師提供

基因水產生物田間試驗設施 地點：台南水產試驗所海水繁養殖研究中心 硬體設施 ‧基因轉殖生物檢驗及攻擊試驗研究大樓 ‧基因轉殖生物隔離溫室、蓄水池、進排水處理、廢水處理及材料處理等公共設施 ‧隔離試驗養殖池區及隔離場(隔離田區) 供試對象：魚、貝、蝦及其他水產生物

GM fish field testing facilities map 蓄水生態池 22 ha 緩衝發展空間 0.6 ha P1 11.4 ha 0.7 ha 建置主體

Thank You