وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
بیوتکنولوژی حیوانات تراریخت کاربردهای وسیعی می تواند داشته باشد. در این مطلب در ادامه مطلب قبلی به استفاده از فناوری تراریخت زایی حیوانات میردازیم.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

حیوانات تراریخت (2)


بیوتکنولوژی حیوانات تراریخت کاربردهای وسیعی می تواند داشته باشد. در این مطلب در ادامه مطلب قبلی به استفاده از فناوری تراریخت زایی حیوانات میردازیم.

دورنمایی از موارد استفاده از این فناوری در زمینه های مختلف به این قرار است:

حیوانات ترنسژنیک در تحقیقات پزشکی برای شناسایی عملکرد عوامل اختصاصی در سیستم تعادلی حیاتی (هوموستاز) از طریق بیان بالا یا پایین یک ژن اصلاح شده ( ژن وارد شده به داخل ژنوم حیوان) مورد استفاده قرار می گیرند؛

در سم شناسی: به عنوان حیوانات مورد آزمایش برای آشکار کردن سموم قابل استفاده هستند؛

برای گسترش دانش ژنتیک پستانداران؛

در زیست شناسی مولکولی: برای بررسی تنظیم بیان ژن به منظور ارزیابی تغییرات ژنتیکی خاص؛

در صنعت داروسازی: تولید هدفمند پروتئین های دارویی، محصولات دارویی و آزمایش اثرات دارو؛

در بیوتکنولوژی: به عنوان تولید کننده ی پروتئین های ویژه، هورمون های حاصل از مهندسی ژنتیک برای افزایش تولید شیر و گوشت

مهندسی ژنتیک دام و آبزیان برای اصلاح فیزیولوژی و یا آناتومی

برای تولید رده های خونی خاص و توسعه ی تولید حیوانات ویژه برای استفاده در پیوند به انسان (xenografting).

 

بیش از بیست سال پیش موش تراریختی تولید شد که ژن اضافی برای هورمون رشد حمل می کرد. این کار که توسط ریچارد پالمیتر و رالف برینستر هدایت شده بود در سال 1982 در مجله ی علمی نیچر چاپ شد و تصویر روی جلد مجله موش تراریخت را در کنار همزاد غیر تراریخت خود نشان می داد.

حیوانات تراریخت (2)

موش تراریخت در این تصویر در مقایسه با موش غیر تراریخت اندازه ی بزرگتری ( حدود دو برابر) داشت. این تصویر تخیل عموم مردم و دانشمندان را به استفاده از پتانسیل فناوری حیوانات تراریخت برای دامپروری تحریک کرد. این طور گمان می شد که با افزودن یک ژن تنظیم کننده ی رشد به حیوان دامی نرخ رشد و ارزش غذایی آن بسیار افزایش می یابد و میزان چربی آن کاهش می یابد. علاوه بر این، کاربردهای بسیاری از جمله افزایش تولید شیر، تولید شیر با ویژگی های جدید، افزایش مقاومت به بیماری و انگل ها و افزایش تولید پشم برای این فناوری تصور شد. از آن زمان به بعد تلاش های آهسته اما نسبتاً پیوسته ای برای به کارگیری فناوری تراریخت زایی در گونه های کشاورزی و دامی صورت گرفت.

در آغاز محدودیت تکنیکی، هزینه و فقدان درک صحیح از ژن و تنظیمات آن، پیشرفت را به ویژه در گونه ای مانند گاو به شدت محدود کرد. تا 1998، حیوانات تراریخت با ریز تزریق چند هزار نسخه از توالی ژنی به یک از پیش هسته ها (1) در تخم تازه لقاح یافته ساخته می شد.

حیوانات تراریخت (2)

در اوایل دهه ی 80 میلادی که فناوری تراریختی برای اولین بار در موش گسترش یافت، تنها منبع تخم تازه لقاح یافته گاوی، تخمک گذاری گاو بود. تخم ها یا باید از طریق جراحی حاصل می شدند یا پس از کشتن حیواناتی که با هورمون تیمار شده اند. گاو دهنده ی تخمک تنها یک بار می توانست استفاده شود و بازده ی مفید جنین ها پایین بود ( 2 یا 4 تا از هر گاو) چراکه تنظیم دقیق زمان برای بدست آودن مرحله مناسب جنین برای ریز تزریق لازم بود. تعداد کمی از جنین های ریز تزریق شده به جنین کامل تکوین می یافتند. از این رو انتقال مستقیم جنین به گاوهای گیرنده غیر عملی در نظر گرفته شد. همچنین سیستم های کشت در آزمایشگاه خوب پالایش نمی شد از این رو جنین ها را به لوله رحمی گوسفند منتقل می کردند تا پس از طی 7 روز به مرحله ی بلاستوسیت برسد سپس آن را خارج می کردند و بدون جراحی به گاو گیرنده منتقل می کردند. تولید یکه گوساله ی تراریخت نیازمند ریز تزریق بیش از 1000 جنین، که از 300 تا 500 گاو حاصل شده اند، و انتقال آنها به 150 گاو گیرنده بود. سرانجام همه ی زاده های متولد شده تراریخت نمی شدن، و یا آنهایی که نسخه ژن اضافی را حمل می کردند ژن را بیان نمی کردند یا به زاده های خود منتقل نمی کردند.

در حقیقت  طی 20  سال پس از تولید اولین موش تراریخت تا دستیابی به رویای تولید گاوهای تراریخت، کارها بیشتر بر روی پیشرفت تکنیک ها و فناوری های مورد استفاده از جمله بهبود فناوری های لقاح خارج رحمی، دستیابی به روش های کشت سلول و تولید DNA نوترکیب و از سر راه برداشتن مشکلات پیش رو که برخی از آنها در اینجا اشاره شد بود تا سرانجام به پیشرفت این فناوری و امکان تولید گاوهای تراریخت منتهی شد. اما چالش پیش رو این است که چگونه فناوری حیوانات تراریخت به سمت بهربرداری تجاری حرکت می کند؟ در حال حاضر دو نوع از کاربردهای فناوری تراریخت در گاوها دنبال می شود. یکی شامل اصلاحات ژنتیکی در راستای بهبود بازده ی تولیدات غذایی ( شیر و گوشت) است و دیگری تولید محصولات جدید از قبیل پروتئین های دارویی برای سلامت انسان است.

حیوانات تراریخت (2)

کاربردهای تراریخت زایی

مدل های بیماری: ژن های جهش یافته ی انسان ممکن است به موش وارد شود و باعث شود آنها هم به بیماری های انسانی مبتلا شوند، سپس می توان بدون آزمایش بر روی انسان راهکارهای درمانی طراحی و پیدا کرد.

بهبود احشام: می توان دام هایی که رشد سریعتر و مقاومت به بیماری ها دارند و با ارزش غذایی بهتر تولد کرد.

Pharming مولکولی: فارمینگ مولکولی فناوری است که در آن از حیوانات دامی و محصولات کشاورزی برای تولید دارو و مواد غذایی مفید استفاده می شود. گوسفند، بزها و گاوهای تراریخت به عنوان بیوراکتورهایی برای تولید پروتئین های انسانی با اهمیت در شیر استفاده می شوند.

حیوانات تراریخت (2)

 بزهای تراریختی که در شیرشان پروتئین آنتی ترومبین (ضد تولید لخته خون) تولید می کنند.

 

سمانه سادات عنایتی

بخش دانش و زندگی تبیان


منابع:

RICHARD D. PALMITER, RALPH L. BRINSTER et al. Dramatic growth of mice that develop from eggs microinjected with metallothionein?growth hormone fusion genes. 1982 Nature 300, 611 – 615

Eyestone, W.H. 1999. Production and breeding of transgenic cattle using in vitro embryo production technology. Theriogenology 51: 509.

FDA Approves Drug Made From Gene-Tweaked Goats. (newser Feb 2009)

Federation of European Laboratory Animal Science Associations (FELASA) September 1992, revised February 1995. Transgenic Animals - Derivation, Welfare, Use and Protection.

پی نوشت:

 پیش هسته زمانی است که لقاح سیتوپلاسمی تخمک و اسپرم صورت گرفته ولی هسته ها هنوز مجزا هستند و تلفیق نشده اند.

 

مطالب مرتبط:

حیوانات تراریخت (1)

ایمنی زیستی و موجودات تراریخت(2)

محصولات خوراکی مهندسی شده (1)

محصولات خوراکی مهندسی شده (2)

موجودات تراریخت(قسمت اول)

ناقل‌های ژن کلونینگ

ژن کلونینگ

ناقل‌های ژن کلونینگ برای یوکاریوت‌ها

باروری در شیشه

درمان ناباروری مردان با روشی نوین

بن یاخته‌ها(قسمت دوم)

فناوری بن‌یاخته (قسمت سوم)

سلول های بنیادی و فناوری بن یاخته

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین