up
Search      menu
جانور شناسی :: مقاله تعريف ماهي ترانس ژن PDF
QR code - تعريف ماهي ترانس ژن

تعريف ماهي ترانس ژن

ماهيان ترانس ژنتيک

اصلاح نژاد موجودات، توليد محصولي از موجود با دست بردن در ژن ها از نظر مطلوب کردن صفات بطور دلخواه مي باشد و در واقع محور اصلي اصلاح نژاد، بهگزيني است. بسياري از DNA هاي هورمون رشد و ديگر ژن هاي پستانداران، مرغ و خود ماهي بمنظور تسريع رشد به داخل تخم هاي ماهي منتقل مي شوند. با وجود اين،نتيجه اين انتقال به ميزان زيادي به عملکرد درست عناصر تنظيم کننده بستگي دارد. البته اين ژنها براي انتقال به هر گونه اي ممکن است مطلوب نباشند بدليل:
1) عملکرد اختصاصي بافت غير مطلوب
2) اثرات جانبي که منجر به مختل کردن ديگر عملکردها مي شود.
تعريف ماهي ترانس ژن(اصلاح نژاد شده):
اين ماهي که داراي يک يا بيشتر از يک ژن خارجي مي شود. ژنهاي خارجي بطور انتخابي با تزريق ميکروسکوپي در داخل تخم وارد مي شوند. اين پروژه در علم مهندسي ژنتيک در سال 1970 و همچنين 1980 انجام گرفت. ممکن است تزريق ميکروسکوپي چنين ژنهايي در داخل تخم حيوانات توليد موجودات ترانس ژن را کند. اين تکنيک بعدا براي ماهي بکار برده شد و تعداد بسيار زيادي از ماهيان ترانس ژن در سال 1989 توليد گرديد مثل:
الف) ماهي سالمون اقيانوس اطلس که به آن، ژن پروتيين ضد انجماد از ماهي فلاندر قطب تزريق گرديده که اين کار بمنظور مقاومت در برابر دماهاي پايين آب هاي قطب در سالمون انجام گرديد بطوري که زيستگاه اين سالمون مي تواند تا آبهاي قطبي هم کشيده شود و در نتيجه به سرما خيلي مقاوم تر شده اند.
ب) ماهيان خوراکي قزل آلا، تيلاپيا و گربه ماهي و ... که ژن هورمون رشد را از انسان، موش و ديگر پستانداران دريافت کرده اند که اصلاح نژاد بمنظور توليد گسترده اين ماهيان صورت گرفت.
ج)همچنين مي توان ژن مقاومت به بيماري و ژن مقاومت محيطي مثل متالوتيونين(که با فلزات سنگين باند مي شود و از اثر سمي و بيماريزاي آنها جلوگيري مي کند) که اگر به ماهي منتقل شوند ماهي ها را در برابر فلزات سنگين حاصله از فاضلاب کارخانجات و يا نفت کش ها و ... مقاوم مي کند .
اما در کل ماهي براي عمل ترانس ژني شدن داراي مشکلاتي مي باشند:
1) لايه کوريوني تخم آنها ضخيم و چند لايه است پس تزريق ميکروسکوپي درآنها مشکل است و بايستي تزريق از راه دهانه ميکروپيلي تخم صورت پذيرد.
2) ديگر اينکه تخم ماهي پر زرده است و ممکن است ژنها قبل از رسيدن به ژنوم هضم شوند که براي توليد انبوه مناسب نيست چون به تک تک تخم ها بايستي تزريق شود.
3) روش ديگر که نفوذ الکتريکي يا Electroporation است که تخم هاي لقاح يافته را داخل حمام گذاشته و با پالس هاي الکتريکي يک تعداد ژن وارد تخم ها مي شود حسن اين کار اين است که انتقال ژن بطور انبوه است ولي موفقيت در آن محدوديت دارد.
ژن ها و ماهيان ترانس ژنيک(اصلاح نژاد شده):
Zhu اولين کسي بود که ژن انسولين انساني را به تخم هاي ماهي کپور کاراس و سگ ماهي تزريق کرد. ژن هورمون رشد انساني اولين ژني بود که با موفقيت بمنظور توليد چنين موجودات ترانس ژني استفاده گرديد.
ژنهاي هورمون رشد قزل آلاي رنگين کمان و ماهي آزاد پس از سال 1986 در دسترس قرار گرفت که موفقيت با هورمون پستانداران فقط 50 درصد بود بنابراين نياز فوري براي ساختن ترانس ژني از اين ماهيان وجود دارد.
تکنولوژي ماهيان ترانس ژن بمنظور افزايش ميزان رشد ماهيان خوراکي و مقاومت در برابر انجماد در ماهي Zebra fish و medaka استفاده گرديد.
اما در آسيا با توجه به بحران هاي صورت گرفته، توليد ماهي مقاوم به خشکي و بيماري نياز ضروري و اصلي است و مي بايست در اين زمينه بررسي هاي لازم صورت گيرد.
در زير مزايا و معايب استفاده از تخم ماهي بعنوان مدل دستکاري آمده است:
- مزايا:
لقاح خارجي و مصنوعي، امکان اختلاط تخمک و اسپرم، رسيدگي گامت ها بطور مصنوعي که امکان پذير است. تخم ها بزرگ و گوناگون بوده و به آساني بعد از لقاح نگاهداري شده و حداکثر تنوع را دارا بوده و توسعه جنيني سريعتري را دارا مي باشند.
تخم هاي ماهي قابليت تاه خوردگي کروموزوم هاي جنسي را دارا بوده از اين رو امکان توليد صدها کلوني از يک والد فراهم مي گردد.
- معايب:
در بسياري از گونه ها هسته هاي زايگوت ها خيلي کوچک است و قابل مشاهده نيست از اينرو تزريق ميکروسکوپي نوکلئوپلاسم در داخل هسته هاي اووسيت از ماهي تخمگذار و زنده زا تنها در تعدادي گونه ها ممکن مي گردد. هسته هاي اووسيت بيشتر از 1000 بار بزرگتر از پستانداران است و پوشش کوريوني تخم خيلي محکم و مقاوم است.
دستکاري ژني:
براي اين منظور تکنيک هاي دستي و فيزيکي بکار مي رود چنين تکنيک هائي نياز به سوزن هاي ريزي با کمتر از 1 0 ميکرومتر ضخامت و پيپت هاي کوچک و نيز نگهدارنده پيپت بمنظور تزريق ميکروسکوپي درست نياز است و تزريق ميکروسکوپي از ژن هورمون رشد گاو و موش در تخم ماهي تيلاپيا با موفقيت انجام شده است. تخم ماهي تيلاپيا بسيار مات است و کوريون سختي دارد از اين رو کار در آن حتي با سوزن خيلي کوچک مشکل است بنابراين DNA بيگانه بداخل ديسک ژرمينال از ميان ميکروپيل قبل از شروع تقسيم سلولي با يک دستکارنده کوچک تزريق مي گردد.همچنين تزريق ميکروسکوپي ژن هورمون رشد در تخم ماهيZebra fish بوسيله تزريق در داخل سيتوپلاسم قبل از اولين تقسيم با موفقيت انجام گرديد.
در ماهيان کوشش هاي اوليه در زمينه اصلاح نژاد در گلد فيش ها و سگ ماهي ، تيلاپيا، قزل آلا و ماهي آزاد و Zebra fish صورت گرفت و اين دستکاري هاي ژني، افق جديدي از آبزي پروري را در گذر زمان در تحقيقات در زمينه سرمايه گذاري ژني فراهم مي سازد.
روش هاي انتقال ژني و مزايا و معايب آن:
- تزريق ميکروسکوپي:
مزايا:
تزريق دقيق در جايگاه مطلوب در تخم مانند هسته.
سيتوپلاسم که اجازه برآورد کمي از ژن تزريقي را مي دهد.
معايب:
زمان بر، نياز به مهارت،ايجاد تغيير بدليل صدمه و آسيب سوزن تزريق.
- نفوذ الکتريکي:
مزايا:
به محرک ها اجازه مي دهد که به DNA خارجي وارد شده و توليد ماهي ترانس ژن مي کند که روش بسيار مناسبي در برخي گونه هاي ماهي است که تخم هاي آنها براي تزريق ميکروسکوپي بسيار کوچکند.
معايب:
مشکل، ارزيابي کميت واقعي ژن بيگانه يا خارجي است که به سلول ها وارد مي گردد و همچنين سبب مرگ ومير نسبتا بالا مي گردد.
- انتقال اسپرم واسط:
مزايا:
فقدان آکروزوم در اسپرم ماهي که يک ميدان عمل وسيع تر را براي انتقال اسپرم واسط فراهم مي آورد.
معايب:
فوائد آن بيشتر در پرندگان است اما در ماهي و پستانداران هنوز جاي بررسي دارد.
اما استفاده از ترانس ژنها با انتخاب صفات مطلوب به توليد ماهي مطلوب نر و ماده کمک مي کند. چيني ها سگ ماهي بزرگي مشابه موش با استفاده از تزريق ميکروسکوپي ژن هورمون رشد انساني توليد کرده اند که نشان مي دهد اين روش ها در صورت بکاربرده شدن در شيلات کاربرد زيادي در پرورش ماهي دارد.
اما آنچه که در اصلاح نژاد ماهي حائز اهميت است بطور خلاصه عبارتند از:
- رشد سريع تر
- طول عمر بيشتر
- تغذيه نسبتا همه چيز خواري
- همآوري بالاتر
- سازگاري بييشتر
- با دوام تر و بسيار مقاوم به بيماري، آفت کش ها و آلاينده ها
- از دست دادن استخوان ماهي و ديگر ساختارهاي نامطلوب و ....
که براي رسيدن به اين صفات مطلوب از ديد شيلاتي کار اصلاح نژاد انجام مي گيرد
انجماد اسپرم ، کاربرد و روش انجام آن در ماهيان
در زمينه انجماد گامت ها و جنين هاي موجودات آبزي کار نسبتا کمتري در مقايسه با جانوران و گياهان خشکي زي انجام شده است. با اينکه اسپرم با موفقيت در برخي از ماهيان انجماد يافته با اين وجود کاربرد آن در مزارع خيلي محدود مي باشد. اما موفقيت کمي در زمينه انجماد لاروها و جنين ها در صدفها بدست آمده است. همچنين انجماد تخمک و جنين ماهيان زياد موفق نبوده است زيرا تخمک و جنين ماهيان نسبتا بزرگ است و ميزان زيادي زرده دارد که با لايه کوريوني نسبتا ضخيم پوشيده شده است و سرد کردن در طول فرايند انجماد در گونه هاي بزرگ و متراکم حاصل نمي شود اما انجماد در سلول هاي حاوي زرده کمتر و کوچکتر موفق تر است.
انجماد اسپرم بخوبي در بسياري از گونه هاي ماهيان اما فقط در تعداد محدودي از صدفها سالها پيش انجام شده است. هنوز مطالعات کمتري در جنين ماهيان و صدفها انجام شده است و مطالعات، بيشتر برروي گونه هايي باارزش تجاري و در معرض خطر انقراض صورت گرفته است . بيشتر فعاليت انجماد برروي اسپرم مي باشد و علت آن شرايط ساختاري و فيزيولوژيکي پيچيده تر تخمک نسبت به اسپرم مي باشد و ما در اين مقاله بيشتر بر روي روشهاي انجماد اسپرم توضيح مي دهيم.
در مجموع اهداف انجماد اسپرم به اين شرح است:
الف)کمک به جلوگيري ار انقراض نسل گونه هاي در معرض خطر
ب) کمک به تکثير گونه هائي که در شرايط طبيعي، همزماني رسيدگي جنسي در آنها کمتر ديده مي شود
ج) کمک به در اختيار بودن اسپرم براي تمام طول سال
د) کاهش اثرات استرس حمل و نقل بر مولدين نر و در نتيجه جلوگيري از کاهش کارآئي اسپرم در نتيجه اين حمل و نقل
ه) و هدف مهم تر، تهيه بانک اسپرم بصورت بانک ژني براي نگهداري اسپرم ها حتي پس از مرگ جانور. اين روش همچنين بعنوان راهکاري موثر براي ذخيره اسپرم گونه هاي در معرض خطر مثلا با شيوع بيماري ناگهاني و در نتيجه از بين رفتن گونه و يا با هر گونه از بي نظمي هاي معمول و يا حوادث ناگهاني مثل نشت نفت و روغن مي باشد که يک منبع پايدار از اسپرم را تهيه مي کند
و) همچنين جلوگيري از تلاقي خويشاوندي و ايجاد تنوع زيستي
اما بايد دانست که بيشتر انجماد اسپرم، براي تک جنسي ها و مولدين استفاده مي شود .
بسياري از سلول هاي منجمد شده در دماهاي بالاي80 - درجه براي مدت زمان طولاني پايدار نيستند و پايداري سلولها براي مدت زمان طولاني نياز به ذخيره آنها در دماهاي زير 130- درجه دارد تا از بقاء آنها اطمينان حاصل گردد.
روشهاي انجماد اسپرم:
روشهاي انجماد اسپرم به 2 صورت مي باشد:
روشهاي کوتاه مدت در انجماد اسپرم به روش هاي زير ميسر مي باشد:
1) نگهداري در يخچال هاي معمولي (معمولا دماي 4 درجه سانتي گراد) تا 70 ساعت
2) استفاده از تغيير فشار اسمزي مثلا با قرار دادن اسپرم در محلول هاي نمکي
3) استفاده از محلول مشتمل بر پتاسيم
4) پائين آوردن درجه حرارت و سرد کردن البته ضمن استفاده از اکسيژن
5) کاربرد آنتي بيوتيک ها
6) استفاده از محلول هاي رقيق کننده اي مانند مخلوط اوره و کلرور سديم
که اين روش ها در واقع تحرک اسپرم ها را محدود مي سازد.
_ روش بلند مدت در انجماد اسپرم:
در اين روش مي توان اسپرم ها را حتي تا 2 سال هم نگهداري کرد. روش کار به اين شکل است که ابتدا اسپرم ها را با محيط هاي مختلف رقيق کننده چون دي متيل سولفوکسايد((DMSO مخلوط کرده که اين مواد بعنوان مواد محافظ سرما در ازت مايع عمل مي کنند و سبب انجماد سريع اسپرم ها مي گردد و در نهايت اين اسپرم هاي منجمد را در ازت مايع با دماي 196- درجه سانتي گراد بطور سالم نگهداري مي کنند. لازم به ذکر است که در مورد محافظ سرمائي، مسموميت کم و قابليت حل شدگي بالا حائز اهميت است در صورت مسموميت اين محافظ ها، مرگ و مير در گامت ها بعد از انجماد زدائي اتفاق مي افتد.
اما سرد کردن با نيتروژن مايع براي انجماد جنين روش قابل اعتمادي نمي باشد. و اين روش را در زمينه انجماد اسپرم بايد براي تمام انواع گونه ها آزمايش کرد زيرا گونه ها شامل انواع مختلفي از سلولها هستند که اين سلول ها، گونه ها را با هم متفاوت مي سازد پس انجماد آنها با هم متفاوت است.
بايد عنوان کرد که صدمات زيادي هم در ارتباط با انجماد و انجمادزدائي مي تواند صورت بگيرد و بسياري از اين صدمات در محدوده دمائي 0 تا 40- درجه اتفاق مي افتد و دليل اين صدمات برداشت حرارت و ايجاد شوک سرمائي و تشکيل کريستال يخي و نيز بکار بردن محافظ هاي سرمائي در سلول ها و سميت آنها و همچنين نوسان pH که در نتيجه انجماد و يا اضافه کردن محافظ هاي سرمائي اتفاق مي افتد که بايد به اين مساله توجه کافي داشت و تا حد ممکن از اين صدمات به روش هاي مختلف جلوگيري کرد.
اما هنگام استفاده از اين اسپرم هاي منجمد شده با استفاده از قرار دادن ظروف محتوي آنها در آب تقريبا گرم در مدت زماني کوتاه اين اسپرم ها را ذوب کرده و در زمان ذوب شدن اين اسپرم ها هيچ حرکتي ندارند و فرقي با اسپرم تازه ندارند و بايد سريع استفاده شوند.
اين خلاصه اي از روشهاي انجماد اسپرم مي باشد که هنوز هم به مطالعات زيادي در اين زمينه نياز مي باشد و اعتقاد بر اين است که با انجام اصلاحات لازم در اين تکنيک ها مي توان ميزان بقاء را در اين سلولها بميزان بيشتري افزايش داد.

ژن يا ماده وراثتي (hereditary factor)، ماده پيچيده اي است که در هنگام تقسيم مي تواند همانند خود را بوجود آورد. واحدهايي از اين ماده وراثتي از پدر و ما ...

ماهي يک مهره دار خونسرد و آبشش دار است که در آب زندگي مي کند. ماهيها (با بيش از ۲۷۳۱۵ گونه) يک گروه نزديک نيا (پارافيلتيک Paraphyletic) هستند و به سه ...

تعريف و ريشه لغوي تمامي رويدادهايي که پس از رسوبگذاري در رسوبات رخ مي دهد، در قلمرو دياژنز قرار مي گيرند. اين فرآيند ها تا آستانه دگرگوني ادامه دارد ( ...

تعريف و ريشه لغوي تمامي رويدادهايي که پس از رسوبگذاري در رسوبات رخ مي دهد، در قلمرو دياژنز قرار مي گيرند. اين فرآيند ها تا آستانه دگرگوني ادامه دارد ( ...

افرادي که با قطار به سمت انديمشک سفر مي کنند شايد خبر نداشته باشند که در نزديکي آنها غارنشين کوري در زير زمين براي زنده ماندن و حفظ بقاي نسل خود با نا ...

▪ کرمهاي شيشه اي در فصل زمستان در بسياري از درياچه ها و استخرها مي توان با يک توري دستي مقدار زيادي کرمهاي شفاف که به آنها کرم شيشه اي مي گويند، صيد ن ...

انواع گونه هاي کپور ماهيان : ۱) کپور معمولي ۲) کپور نقره اي ۳) کپورسرگنده ۴) کپور علفخوار ● روش هاي پرورش بهترين روش براي پرورش ماهيان گرمابي ، پرورش ...

گلاس فيش يا ماهيان شيشه اي متعلق به خانواده Chandidae يا Ambassidae شامل همه ماهياني است که داراي بدن شفاف مي باشند . آنها بومي آسيا به خصوص پاکستان ، ...

دانلود نسخه PDF - تعريف ماهي ترانس ژن