حيوانات محورة وراثياً Transgenic Animals

حيوانات تستغل لإنتاج مواد مفيدة للإنسان وذلك بإدخال الجينات المرغوبة وترك الحيوان للتعبير عنها ثم استرجاع وحصد المواد ، ومن أكثرها أهمية البروتينات من المنتجات الحيوانية مثل الحليب وغيرها . ومن الأمثلة على ذلك تحوير أسماك الزبرا المخططة للحصول على بعض البروتينات المتفلورة كما في إنتاج البروتين الأخضر المتفلورGFP) Green Fluorescent Protein) والبروتين الأصفر المتفلور YFP والبروتين الأحمر RFP بعد إدخال هذه الجينات الى الأسماك لتكون تحت سيطرة ممهدات قوية مشتقة من خلايا العضلات .
ولا يزال إنتاج الحيوانات المحورة وراثياً محل جدل قائم كما الحال مع عمليات التحوير الوراثي وإدخالها الى مفردات حياة الإنسان .

ويمكن ان تنضوي تحت هذا المجال مفاعلات الحشرات الحيوية Insect Bioreactors والتي تستعمل في مجالات بعيدة نوعاً ما عن الأغذية المباشرة مثل إنتاج الفيروسات والبروتينات السامة للحشرات لغرض السيطرة الحيوية Biocontrol في مجالات الزراعة .
والحيوانات يتم تحوير مكنونها الوراثي بطرق تأشب DNA او الهندسة الوراثية لأداء غرض محدد . وأغلب الأحيان تكون الحيوانات الحلوبة هي المستهدفة بالتغيير الوراثي لغرض الاستفادة من المؤهلات الكبيرة للغدد اللبنية في التعبير عن مختلف البروتينات التي تعد الهدف الأول في التحوير . ويتم نقل الجينات المرغوبة المشفرة لبروتينات محددة بالعوامل او العناصر اللازمة للتعبير الوراثي . وهناك تقنيتان تستعملان لهذه الأغراض ، في الأولى يتم ربط الجين المرغوب الى الجين المسئول او الدائرة التنظيمية الخاصة بالحليب من ناقل معين الذي يدخل الى الأجنة المعزولة من الحيوان ويكون ذلك بواسطة الحقن الدقيق ، ثم تؤخذ الأجنة الى أمهات مستعارة او بديلة ، وتستمر عملية الحمل لمدة خاصة بالحيوان المستلم ، وعند ولادة الأجنة الجديدة يتم اختيارها من حيث استلامها للجينات المرغوب فيها في الحليب الذي تنتجه (بعد حث تخليق الحليب فيها) ، ثم تنتخب الأمهات الملائمة وتلقح وينتج الجيل الثاني ويختبر الحليب .

أما الطريقة الثانية ، فيؤخذ الجين المرغوب ويربط مع عناصر التنظيم الخاصة بإنتاج الحليب ويربط الاثنان الى ناقل ملائم ، ثم يدخل الناقل الى خلايا جسمية وتنتخب الخلايا الحاملة للجين اي تكون معطية للنواة ، ومن جهة ثانية يمكن ان تؤخذ بويضات ملقحة من الحيوان وتفرغ من نواتها ويتم دمج الخلايا المحورة مع البويضات المنزوعة النوى ، والأخيرة تدخل الى أم بديلة او مستعارة لتستمر عملية نمو الأجنة وولادتها ويتم التحري عن الجين المرغوب ومنتجاته في أفراد الجيل الناتج .
ومن الطبيعي ان تكون الجينات المنقولة أكثر نجاحاً فيما اذا زودت بالعناصر التنظيمية وحتى المصنعة ومنها عناصر لعزل الجين عن المناطق المجاورة وأخرى لفتح الكروماتين والمشجعات Enhancer والانترونات وغيرها ، فضلا عن إضافة مناطق تشفر لإنزيمات تساعد في عمليات التحوير بعد الترجمة . وقد حورت العديد من الحيوانات ليس لغرض استعمال حليبها في الإنتاج الحيوي وإنما لأغراض أخرى مثل الفئران المحورة وراثياً لغرض الدراسات وكذلك الدروسوفلا (ذبابة الفاكهة) حورت للأغراض الدراسية ايضاً وحورت أحياء أخرى كثيرة لأغراض المعالجات البيئية وغيرها من الأغراض .
والحيوانات التي تنتج من إدخال DNA غريب إلى تركيبها الوراثي Genome والتي يمكن أن تتم بعدة طرق مثل الحقن الدقيق أو التنبيغ باستعمال الفيروسات القهقهرية Retroviral Transduction أو باستعمال Embryo Stem Cells،وفي الوقت الحاضر يكون التحوير الوراثي عشوائي في الحيوانات وهذا بطبيعة الحال مكلف والحيوانات المنتجة بهذه التقنيات لا زالت تحت المراقبة ويأمل إنتاج العديد من المواد العلاجية والأعضاء والأغذية في المستقبل من الحيوانات المحورة.


 

مواضيع ذات صلة

Hydrophobic Forces

Hydrogen Bonds and the Chelate Effect

Genes in the Cell Nucleus Control Protein Synthesis

RNA Proofreading

Regulation of Transcription by DNA Modification

Electrostatic Forces that Determine Protein Structure

A peptide bond

ادوات قطع ولحم الـ DNA

مصير الـ DNA الغريب في النظام البكتيري

A Common Mechanism for Splicing Reactions

آليات واهمية النقل transduction mechanisms

النقل transduction