الحيوانات المعدلة وراثيًا: أهداف نقل الجينات بطرق مختلفة من ترنسفكأيشن

الحيوانات المعدلة وراثيا: أهداف نقل الجينات مع طرق ترنسفكأيشن مختلفة!

يحتوي الحيوان المعدل وراثيا في جينومه ، أي جين أو جينات مقدمة من تقنية واحدة أو تقنية أخرى من ترنسفكأيشن.

يسمى الجين الذي أدخله ترنسفكأيشن transgene. في الحيوانات ، يحدد ترنسفكأيشن إدخال جزء من الحمض النووي ، إما عارية أو مدمجة في ناقل ، إلى خلية حيوان.

أهداف نقل الجينات:

1. قد يهدف التعديل الوراثي للحيوانات إلى تحسين إنتاج الحليب واللحوم والصوف وغيرها.

2. تم نقل الجينات إلى الحيوانات للحصول على إنتاج واسع النطاق من البروتينات المشفرة بواسطة هذه الجينات في الحليب أو البول أو الدم لهذه الحيوانات.

3. تهدف الحالة الخاصة لنقل الجينات إلى التخفيف أو حتى القضاء على الأعراض وما ينتج عنها من بؤس للأمراض الجينية. في هذا النهج ، يتم إدخال النسخ الطبيعية والوظيفية للجين المعيب في المريض (العلاج الجيني).

4. يتم إنشاء سلالات أو سلالات حيوانية محورة جينية محددة لتلبية الاحتياجات التجريبية و / أو الحيوية الطبية المتخصصة.

طرق ترنسفكأيشن:

تم استخدام عدة طرق لإدخال الحمض النووي في الخلايا الحيوانية / الأجنة وهي كما يلي:

(1) هطول فوسفات الكالسيوم.

(2) حقن مكروي مباشر.

(3) عدوى الفيروس القهقرى.

(4) Lipofection.

(ت) تسليم بندقية الجسيمات و

(السادس) electropoiation.

الكالسيوم فوسفات الترسيب:

في هذا النهج ، يتم حل إعداد الحمض النووي المراد استخدامه في عملية ترنسفكأيشن في محلول الفوسفات. ثم يضاف محلول كلوريد الكالسيوم إلى محلول الحمض النووي. هذا يؤدي إلى تشكيل فوسفات الكالسيوم غير قابلة للذوبان التي تتأصل مع الحمض النووي. يضاف رسب فوسفات الكالسيوم الحمض النووي إلى الخلايا المراد علاجها.

تؤخذ الجزيئات المترسبة في الخلايا عن طريق البلعمة. في البداية ، تم transfected 1-2 ٪ من الخلايا بهذا النهج. ولكن تم الآن تعديل الإجراء للحصول على ترنسفكأيشن تصل إلى 20 ٪ من الخلايا. في جزء صغير من الخلايا المصابة بالعدوى ، يندمج الحمض النووي في جينوم الخلية الذي ينتج ترنسفكأ مستقرًا أو دائمًا.

يمكن تطبيق هذا النهج العام على جميع خلايا الثدييات تقريبًا ، ويمكن علاج عدد كبير جدًا من الخلايا بجهد قليل. لكن العديد من خطوط الخلايا لا تحب رسب فوسفات الكالسيوم التمسك بأسطحها أو ركائزها.

Lipofection:

ويسمى توصيل الحمض النووي إلى الخلايا باستخدام الليبوزومات lipofection. الجسيمات الشحمية هي حويصلات صغيرة يتم تحضيرها من دهن مناسب. في البداية ، تم استخدام الدهون غير الأيونية لتحضير الجسيمات الشحمية بحيث كان يجب إدخال الحمض النووي داخل الحويصلات بعد إجراءات محددة.

استخدام الدهون الموجبة لبناء الجسيمات الشحمية هو مميزات مميزة مثل الحمض النووي بشكل عفوي ومعقد بكفاءة مع هذه الجسيمات الشحمية مما يجعل إجراءات التقليب غير ضرورية. الجسيمات الشحمية الكاتيونية لها غشاء ثنائي طبقة دهنية (unilamellar) ، وترتبط بالخلايا بكفاءة. على الأرجح أنها تندمج مع غشاء البلازما ومن ثم توصيل الحمض النووي (معقد معها) في الخلايا ، والذي يجلب ترنسفكأيشن.

Lipofection هو الطريقة المفضلة ل transfection من خلايا الثدييات في المختبر. كما تم استخدامه لنقل الحمض النووي إلى الحيوانات الحية عن طريق الحقن المباشر أو الحقن في الوريد. وقد استخدمت الليبوزومات الموجبة في الحقن في الوريد أو داخل الرغامى في الفئران للتعبير عن جينات الواسمات في الرئتين. وقد ثبت أيضا التسليم المستهدف من خلال دمج بروتينات محددة يجند في الأغشية الحويصلية.

عدوى ارتجاعية:

تنتج الفيروسات القهقرية المؤتلفة virions ، والتي تستخدم لإصابة خلايا الحيوان وأجنة الفئران. يتم نسخ جين RNA الجيني المضاد المتلازم من خلال نسخ المنتسخة العكسية للحصول على نسخة DNA (نسخ الدخل) ، والتي تصبح متكاملة في جينوم الخلية. يتم ترميز الناسخ العكسي بواسطة الفيروس القهقري ، ويتم إنتاجه فورًا بعد الإصابة.

ومع ذلك ، يمكن أن يحدث النسخ العكسي فقط في تلك الخلايا ، التي تمر عبر طور S ، أي تكون فعالة من الناحية الميتوتونية. تتكامل نسخة الحمض النووي من الفيروس الارتجاع المؤتلف في الجينوم الخلوي في مواقع عشوائية ، وعادة لا يرافقه حذف أو إعادة ترتيب.

حقن مكروي:

في هذه الطريقة ، يتم حقن محلول الحمض النووي مباشرة في نواة الخلية أو إلى النواة الذكرية للبويضة المخصبة إلى بويضة ذات خليتين. عادة ، يتكون التجمع microinjection من مجهر تشريح مجسم منخفضة الطاقة (لعرض البيضة والعملية برمتها) واثنين من micripipators ، واحد لصورة micropipette لعقد البويضة عن طريق الشفط الجزئي والآخر لإبرة حقن الزجاج لإدخال الحمض النووي في النواة الذكورية. و pronucleus الذكور أكبر بكثير من الإناث pronucleus من البويضات الثديية الملقحة. لكن في البويضات السمكية ، يتم حقن الحمض النووي في سيتوبلازم البويضة.

الإجراء العام لل microinjection هو كما يلي: يتم حث الإناث المتبرع إلى سوبر الإباضة باستخدام علاجات الهرمونات المناسبة. ثم تتزاوج الأنثى المفرطة مع الذكور الخصبة ، ويتم جمع أعداد كبيرة من البويضات / الأجنة واحدة أو اثنين من الخلايا جراحيا. بدلا من ذلك ، يتم جمع البويضات غير المخصبة من الإناث فائقة الإباضة ؛ ثم يتم تخصيب البويضات في المختبر. يتم تحضير تركيبة الجينات المحولة في محلول عازلة ويتم حقنها في pronuctei الذكور من البيض المخصب باستخدام التجمع microinjection.