ماهيان ترانس ژنيک

اصلاح نژاد موجودات، توليد محصولی از موجود با دست بردن در ژن ها از نظر مطلوب کردن صفات بطور دلخواه می باشد و در واقع محور اصلی اصلاح نژاد، بهگزينی است. بسياری از DNA های هورمون رشد و ديگر ژن های پستانداران، مرغ و خود ماهی بمنظور تسريع رشد به داخل تخم های ماهی منتقل می شوند. با وجود اين،نتيجه اين انتقال به ميزان زيادی به عملکرد درست عناصر تنظيم کننده بستگی دارد. البته اين ژنها برای انتقال به هر گونه ای ممکن است مطلوب نباشند بدليل:

تعريف ماهی ترانس ژن (اصلاح نژاد شده):

اين ماهی که دارای يک يا بيشتر از يک ژن خارجی می شود. ژنهای خارجی بطور انتخابی با تزريق ميکروسکوپی در داخل تخم وارد می شوند. اين پروژه در علم مهندسی ژنتيک در سال 1970 و همچنين 1980 انجام گرفت. ممکن است تزريق ميکروسکوپی چنين ژنهايی در داخل تخم حيوانات توليد موجودات ترانس ژن را کند. اين تکنيک بعدا برای ماهی بکار برده شد و تعداد بسيار زيادی از ماهيان ترانس ژن در سال 1989 توليد گرديد مثل:
الف) ماهی سالمون اقيانوس اطلس که به آن، ژن پروتيين ضد انجماد از ماهی فلاندر قطب تزريق گرديده که اين کار بمنظور مقاومت در برابر دماهای پايين آب های قطب در سالمون انجام گرديد بطوری که زيستگاه اين سالمون می تواند تا آبهای قطبی هم کشيده شود و در نتيجه به سرما خيلی مقاوم تر شده اند.
ب) ماهيان خوراکی قزل آلا، تيلاپيا و گربه ماهی 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 می توان ژن مقاومت به بيماری و ژن مقاومت محيطی مثل متالوتيونين(که با فلزات سنگين باند می شود و از اثر سمی و بيماريزای آنها جلوگيری می کند) که اگر به ماهی منتقل شوند ماهی ها را در برابر فلزات سنگين حاصله از فاضلاب کارخانجات و يا نفت کش ها و ... مقاوم می کند .
اما در کل ماهی برای عمل ترانس ژنی شدن دارای مشکلاتی می باشند:
1) لايه کوريونی تخم آنها ضخيم و چند لايه است پس تزريق ميکروسکوپی درآنها مشکل است و بايستی تزريق از راه دهانه ميکروپيلی تخم صورت پذيرد.
2) ديگر اينکه تخم ماهی پر زرده است و ممکن است ژنها قبل از رسيدن به ژنوم هضم شوند که برای توليد انبوه مناسب نيست چون به تک تک تخم ها بايستی تزريق شود.
3) روش ديگر که نفوذ الکتريکی يا Electroporation است که تخم های لقاح يافته را داخل حمام گذاشته و با پالس های الکتريکی يک تعداد ژن وارد تخم ها می شود حسن اين کار اين است که انتقال ژن بطور انبوه است ولی موفقيت در آن محدوديت دارد.

ژن ها و ماهيان ترانس ژنيک (اصلاح نژاد شده):

Zhu اولين کسی بود که ژن انسولين انسانی را به تخم های ماهی کپور کاراس و سگ ماهی تزريق کرد. ژن هورمون رشد انسانی اولين ژنی بود که با موفقيت بمنظور توليد چنين موجودات ترانس ژنی استفاده گرديد.
ژنهای هورمون رشد قزل آلای رنگين کمان و ماهی آزاد پس از سال 1986 در دسترس قرار گرفت که موفقيت با هورمون پستانداران فقط 50 درصد بود بنابراين نياز فوری برای ساختن ترانس ژنی از اين ماهيان وجود دارد.
تکنولوژی ماهيان ترانس ژن بمنظور افزايش ميزان رشد ماهيان خوراکی و مقاومت در برابر انجماد در ماهی Zebra fish و medaka استفاده گرديد.
اما در آسيا با توجه به بحران های صورت گرفته، توليد ماهی مقاوم به خشکی و بيماری نياز ضروری و اصلی است و می بايست در اين زمينه بررسی های لازم صورت گيرد.
در زير مزايا و معايب استفاده از تخم ماهی بعنوان مدل دستکاری آمده است:

مزايا:

لقاح خارجی و مصنوعی، امکان اختلاط تخمک و اسپرم، رسيدگی گامت ها بطور مصنوعی که امکان پذير است. تخم ها بزرگ و گوناگون بوده و به آسانی بعد از لقاح نگاهداری شده و حداکثر تنوع را دارا بوده و توسعه جنينی سريعتری را دارا می باشند.
تخم های ماهی قابليت تاه خوردگی کروموزوم های جنسی را دارا بوده از اين رو امکان توليد صدها کلونی از يک والد فراهم می گردد.

معايب:

در بسياری از گونه ها هسته های زايگوت ها خيلی کوچک است و قابل مشاهده نيست از اينرو تزريق ميکروسکوپی نوکلئوپلاسم در داخل هسته های اووسيت از ماهی تخمگذار و زنده زا تنها در تعدادی گونه ها ممکن می گردد. هسته های اووسيت بيشتر از 1000 بار بزرگتر از پستانداران است و پوشش کوريونی تخم خيلی محکم و مقاوم است.

دستکاری ژنی:

برای اين منظور تکنيک های دستی و فيزيکی بکار می رود چنين تکنيک هائی نياز به سوزن های ريزی با کمتر از 1/ 0 ميکرومتر ضخامت و پيپت های کوچک و نيز نگهدارنده پيپت بمنظور تزريق ميکروسکوپی درست نياز است و تزريق ميکروسکوپی از ژن هورمون رشد گاو و موش در تخم ماهی تيلاپيا با موفقيت انجام شده است. تخم ماهی تيلاپيا بسيار مات است و کوريون سختی دارد از اين رو کار در آن حتی با سوزن خيلی کوچک مشکل است بنابراين DNA بيگانه بداخل ديسک ژرمينال از ميان ميکروپيل قبل از شروع تقسيم سلولی با يک دستکارنده کوچک تزريق می گردد.همچنين تزريق ميکروسکوپی ژن هورمون رشد در تخم ماهیZebra fish بوسيله تزريق در داخل سيتوپلاسم قبل از اولين تقسيم با موفقيت انجام گرديد.
در ماهيان کوشش های اوليه در زمينه اصلاح نژاد در گلد فيش ها و سگ ماهی ، تيلاپيا، قزل آلا و ماهی آزاد و Zebra fish صورت گرفت و اين دستکاری های ژنی، افق جديدی از آبزی پروری را در گذر زمان در تحقيقات در زمينه سرمايه گذاری ژنی فراهم می سازد.

روش های انتقال ژنی و مزايا و معايب آن:

تزريق ميکروسکوپی:

مزايا:

تزريق دقيق در جايگاه مطلوب در تخم مانند هسته.
سيتوپلاسم که اجازه برآورد کمی از ژن تزريقی را می دهد.

معايب:

زمان بر، نياز به مهارت،ايجاد تغيير بدليل صدمه و آسيب سوزن تزريق.

نفوذ الکتريکی:

مزايا:

به محرک ها اجازه می دهد که به DNA خارجی وارد شده و توليد ماهی ترانس ژن می کند که روش بسيار مناسبی در برخی گونه های ماهی است که تخم های آنها برای تزريق ميکروسکوپی بسيار کوچکند.

معايب:

مشکل، ارزيابی کميت واقعی ژن بيگانه يا خارجی است که به سلول ها وارد می گردد و همچنين سبب مرگ ومير نسبتا بالا می گردد.

انتقال اسپرم واسط:

مزايا:

فقدان آکروزوم در اسپرم ماهی که يک ميدان عمل وسيع تر را برای انتقال اسپرم واسط فراهم می آورد.

معايب:

فوائد آن بيشتر در پرندگان است اما در ماهی و پستانداران هنوز جای بررسی دارد.
اما استفاده از ترانس ژنها با انتخاب صفات مطلوب به توليد ماهی مطلوب نر و ماده کمک می کند. چينی ها سگ ماهی بزرگی مشابه موش با استفاده از تزريق ميکروسکوپی ژن هورمون رشد انسانی توليد کرده اند که نشان می دهد اين روش ها در صورت بکاربرده شدن در شيلات کاربرد زيادی در پرورش ماهی دارد.
اما آنچه که در اصلاح نژاد ماهی حائز اهميت است بطور خلاصه عبارتند از:
- رشد سريع تر
- طول عمر بيشتر
- تغذيه نسبتا همه چيز خواری
- همآوری بالاتر
- سازگاری بييشتر
- با دوام تر و بسيار مقاوم به بيماری، آفت کش ها و آلاينده ها
- از دست دادن استخوان ماهی و ديگر ساختارهای نامطلوب و ....
که برای رسيدن به اين صفات مطلوب از ديد شيلاتی کار اصلاح نژاد انجام می گيرد.
منبع: www.forum.p30world.com
/خ