مقاله كاربردهاي بيوتكنولوژي در ژنتيك و اصلاح دام
بيوتكنولوژي يا فنآوري زيستي، كه به صورت توانائي بكارگيري فرآيندهاي زيستي در بعد صنعتي تعريف ميشود در دو دههِ گذشته، كاربردهاي گستردهاي در عرصه هاي كشاورزي وبهداشت، محيط زيست و غيره يافته است.
بيوتكنولوژي در مفهوم عام و نزد اكثريت مردم معناي درآمد بي دردسر را تداعي نموده است و در دههِ اخير اين كلمه را غالبا به مفهوم همه چيز براي همهِ مردم كار مي برند.
تاريخچه بيوتكنولوژي نشان مي هد كه سابقه استفاده از آن به 8 هزار سال قبل مي رسد. درزمان سومريان و روميها از ميكروارگانيزمها استفاده ميكردند. حتي در جنگ جهاني نيز آلمانها كه ازواردات گليسرول براي تهيه مادهِ منفجره نااميد شده بودند از راه توليد ميكروبي از مخمر به گليسرول رسيدند از دهه1980، بيوتكنولوژي زمينهِ جديدي را براي رشد پيدا نمود كه‌اين تغيير مرهون پيشرفتي است كه حاصل فنآوري برش و اتصال مولكولDNA به صورت دلخواه ميباشد. اكنون اين تفكر كه بيوتكنولوژي با تكيه بر دستاوردهاي مهندسي ژنتيك قادر است منافع عظيمي را نصيب بشريت نمايند، به شدت تقويت يافته است.
مهندسي ژنتيك در واقع انقلاب عظيمي را در علوم زيستي به وجود آورده‌و با سابقهِ كوتاه قريب بيست سال، سرشار از نتايج مثبت است. تحليلگران آگاه قرن آينده را قرن امپراطوري مهندسي ژنتيك، كامپيوتر و ليزر ناميده‌اند. امروزه در اثر مطالعات عميق و بررسيهاي ژرف مرزهاي ژنتيك مولكولي و يافته هاي مربوطه شناخت ژنها به گونه‌اي دور از تصور گسترش يافته و حجم اط‌اعات حاصله و رشد روزافزون آن قابل مقايسه با هيچ دوراني نمي باشد. نمودار زير به بعضي ازتوانمنديهاي بيوتكنولوژي در علوم مختلف اشاره مي كند:
تلقيح مصنوعي
اكنون تلقيح مصنوعي به يك فنآوري كاربردي با قدمت پنجاه ساله مبدل شده است وسطح وسيع در جمعيتهاي گاوهاي شيري براي كاهش هزينه نگهداري گاو نر و همچنين سرعت بخشيدن به پيشرفت ژنتيكي انجام مي گيرد. تلقيح مصنوعي برنامه هاي تست نتاج را در مقياس گسترده امكانپذير مي كند براي استفاده از اين تكنيك روشهاي ديگري براي انجماد اسپرم با نيتروژن مايع و رقيق كردن اسپرم ابداع گرديده است. در بعضي از كشورها همانند دانمارك و هلند استفاده عملي از تلقيح مصنوعي در صددرصد گاوداريها انجام مي گيرد.
انجماد جنين
Leibo از اولين گاو آبستن از جنين منجمد شده در بيست سال پيش گزارش مي هد و نتيجه گرفت كه جنين منجمد شده نسبت به جنين تازه 01% باروريش را از دست داده است در هر بار تخمكريزي ماده گاوها در شرايط طبيعي فقط يك اووسيت آزاد ميكنند كه صورت باروري دورهِ آبستني طولاني را نيز به دنبال دارد بنابراين از اين طريق پيشرفت ژنتيكي از يك نسل به نسل ديگر كند است. از سويي ديگر ماده گاو در طول عمر باروري خود، فقط چند گوساله توليد خواهد كرد كه معمولا از ده گوساله كمتر است. از اينرو روشهائي كه بتوانند تعداد گوساله ناشي از ماده گاوهاي با ارزش ژنتيكي بالا را افزايش دهند، مزاياي شايان توجهي خواهند داشت. يكي ازاين روشها سوپر اوولاسيون است كه باعث افزايش امكان دوقلوزائي در گله مي شود.
انتقال جنين
انتقال جنين از ديگر ابزار و تكنيكهاي اصلاحگران براي سرعت بخشيدن به پيشرفت ژنتيكي گله ميباشد. عيب روشهاي انتقال جنين اينست كه گوساله‌هاي بدست آمده ممكن است متعلق به‌يك جنس نباشند و بنابراين احتمال ايجاد گوسالهِ فريمارتين افزايش مي‌يابد. با انتقال جنين مي‌توان‌ميانگين تعداد زايش در طول عمر اقتصادي گاو را از چهار شكم به بيست و پنج يا بيشتر افزايش داد ودر نتيجه نتاج دامهاي مادهِ انتخاب شده در برنامه‌هاي اصلاحي افزايش مي‌يابد
لقاح آزمايشگاهي
لقاح آزمايشگاهي(IVF)يكي از روشهايي است كه جنين‌هاي مورد نياز براي انتقال را فراهم مي‌كند اين فرايند شامل مراحل زير است:
– تحريك تخمك گذاري در گاوهاي ماده و جمع آوري اسپرم در گاوهاي نر
– كنترل رشد فوليكول بوسيله اولتراسوند
– جمع آوري تخمك بوسيلهِ لاپارسكوپي
– لقاح در آزمايشگاه و كشت جنين
اين جنينها پس از آمادگي گاو گيرنده آماده انتقال مي‌شوند
تعيين جنسيت
يك تفاوت بارز ژنتيكي بين افراد جنسيت است. توانائي تعيين جنسيت در جنين مي‌تواند مديريت برنامه‌هاي اصلاح نژادي مهم باشد يكي از بهترين مثالها در صنعت گاوشيرده جايگزين‌كردن ماده‌هاست كه هميشه موردنياز است. از آنجائي كه معمولاإ 05% آبستني‌ها، توليد گوساله ماده‌مي‌كند اهميت توسعه روشهاي تعيين جنسيت جنين در پرورش گاوهاي شيرده و نيز گاوهاي گوشتي‌محرز است (27، 281). چندين روش براي تشخيص جنسيت به طور موفقيت آميز استفاده مي‌شودكه به ترتيب عبارتند از روش سيتوژنتيكي، تفكيك اسپرمهاي حاوي كروموزمهاي متفاوت، تعيين‌ايمينولوژيكي آنتي‌ژنH-Y ، استفاده از كاوشگرهايDNA ميباشد.
حيوانات همانندسازي شده
در اين روشها هستهِ سلولهاي بالغ و تمايز يافته را در مرحلهِ خاصي به داخل سلول تخم غيرباروري كه هسته آن خارج شده است منتقل مي‌نمايند. بدين ترتيب تولد بره‌هاي زنده از سلولهاي‌سوماتيك مثل غدد پستاني امري شدني است و از مزاياي اين عمل كاهش فاصلهِ نسل و استفاده ازتعداد محدودي از حيوانات بسيار شايسته و در نتيجه پيشرفت ژنتيكي سريع در گله است (371).
روشهاي ايجاد حيوانات تراريخت
امروزه از روش انتقال مستقيم ژنهاي كنترل كنندهِ هورمونها به ژنوم حيوانات استفاده ميشود هر چند مطالعات نشان داده است كه انتقال ژن به تنهائي كافي نيست و تنظيم دقيق و بيان يا تظاهر ژن‌نيز لازم است. با انتقال ژن مورد نظر به سيستم ژنتيكي حيوان مي‌توان ميزان توليد هورمون را به مقدارزيادي افزايش داد. از حيوانات ترانس ژنيك نظير موش جهت تشخيص بيماريهاي مهلك و خطرناك‌نظير سرطان و كم‌خوني استفاده ميشود توليد پروتئينهاي داروئي نيز توسط حيوانات ترانسژنيك‌امكانپذير است. براي توليد پروتئين داروئي ابتدا ژن مورد نظر با تكنيكهاي ريز تزريقي و غيره به‌داخل جنين تك سلولي تزريق مي‌گردد. سپس جنينها را داخل رحم مادران گيرنده جايگزين مي‌كنندبه اين ترتيب تعدادي از فرزندان متولد شده ترانسژنيك، خواهند بود كه قادر هستند ژن را به نسلهاي‌بعد انتقال دهند. عيب اين روشها اينست كه
مقاله كاربردهاي بيوتكنولوژي در ژنتيك و اصلاح دام