روش های تولید حیوانات تراریخت

مهمترین روش ها عبارتند از

ریز تزریقی دزوکسی ریبونوکلئیک

استفاده از ناقل های رتروویروسی

انتقال ژن با کمک سلول های پایه ی رویانی

انتقال ژن با روش انتقال هسته

انتقال ژن با استفاده از اسپرم

انتقال ژن با استفاده از تفنگ پرتاب

روش ریزتزریقی دوزکسی ریبونوکلئیکی

این روش برای تولید حیوانات اهلی ترانس ژنیک استفاده شده

برای موش موفقیت آمیزتر بوده است و برای گاو که اووسیت کدر و دارای چربی زیاد دارد با مشکل همراه است.

در صورت استفاده از این روش برای گاو، لازم است برای مشاهده پرونوکلئوس ها از تکنیک های رنگ پذیری، سانتریفوژ کردن و میکروسکوپ های دارای فاز کانتراست استفاده شود.

اولین قدم برای انجام این روش، تهیه ی رویان مناسب است.

رویان های مورد نیاز باید 12 تا 24 ساعت عمر داشته باشند و جمع آوری آنها از داخل اویدکت با استفاده از 50 میلی لیتر محلول بافر نمکی دالبکو انجام می شود.

قدم سوم انتقال ژن به سلول تخم تازه بارور شده است. برای اینکار 1 تا 2 پیکولیتر محلول بافر حاوی DNA بداخل پرونوکلئوس تزریق می شود و ژن در یک محل تصادفی قرار می گیرد.

در عمل ممکن است چندین کپی از ژن جدید در یک موقعیت در کروموزم قرار گیرد یا اینکه در کروموزم های مختلف پخش شوند.

زمان انجام ریز تزریقی مهم است و بهتر است در اوایل مرحله تشکیل پیش هسته ها باشد.

دیده شده است که انجام ریز تزریقی در اواسط و اواخر مرحله تشکیل پرونوکلئوس ها رشد و تکامل رویان ها را بتاخیر می اندازد.

مرحله ی بعد انتقال دادن رویان تراریخته به اویدکت حیوان گیرنده است.

کمتر از 10 درصد رویان های تراریخته ی گوسفند و گاو زنده می مانند و بقیه در مراحل مختلف می میرند.

تنها 10 درصد یا کمتر از رویان های زنده مانده تراریخته هستند و 30 تا 60 درصد نوزادان متولد شده ویژگی های مورد نظر را نشان می دهند.

گاهی ژن انتقال داده شده پس از ریز تزریقی به پیش هسته، به ژنوم تمام سلول های رویان وارد نمی شود و تنها به برخی سلول ها وارد می شود.

در این حالت حیوان دارای وضعیت موزائیک است که غیر طبیعی می باشد. بطور کلی تولید حیوانات غیر موزائیکی حاصل از ریز تزریقی کم هستند.

استفاده از ناقل های رتروویروسی

استفاده از روش ریزتزریقی برای پرندگان کاربرد ندارد، زیرا رویان آنها در داخل تخم رشد می کند. بنابراین روش ناقل های رتروویروسی برای آنها بکار گرفته شده است.

از این روش برای تولید موش های ترانس ژنیک نیز بخوبی استفاده شده است.

ژنوم رتروویروس ها از یک مولکول RNA ساخته شده است و شبیه mRNA یوکاریوت ها است. زیرا دارای یک کلاهک متیله شده در پایانه ‘5 و یک زنجیره پلی آدنین در انتهای ‘3 است.

روش کار به این صورت است که ژن مورد نظر را به یک رتروویروس انتقال داده و سپس رویان را به ویروس نوترکیب آلوده می کنند.

به موجودات تراریخته ای که به این روش تولید می شوند Chimeric گفته می شود.

انتقال ژن با استفاده از سلول های پایه رویانی

سلول های پایه سلول های تمایز نیافته ای هستند که قابلیت تبدیل شدن به هر نوع سلول (سلول سوماتیک یا سلول زاینده) را دارند.

رویان ها در مرحله بلاستوسیست دارای چنین سلول هایی هستند و می توان آنها را جدا کرده و تکثیر نمود.

در این روش سلول های پایه ی رویانی را در شرایط برون تنی تکثیر کرده و ژن مورد نظر را به ساختار DNA آنها انتقال می دهند. سپس سلول های پایه ی رویانی را به درون حفره ی بلاستوسیست یک رویان تزریق می کنند.

بعد از مدتی سلول های پایه ی رویانی بخشی از توده سلولی درونی رویان می شوند.

با انتقال چنین رویان هایی به رحم حیوانات گیرنده می توان منتظر متولد شدن حیوانات تراریخته بود. این حیوانات نیز از نوع کایمریک هستند.

انتقال ژن با استفاده از انتقال هسته

از روش انتقال هسته نیز برای انتقال ژن های جدید و تولید حیوانات ترانس ژنیک استفاده می شود.

برای این منظور سلول های سوماتیک از بدن یک حیوان گیرنده گرفته شده و در محیط کشت قرار داده می شود.

آنگاه ژن مورد نظر به سلول سوماتیک منتقل شده و در ساختار DNA آن جای می گیرد.

سپس این سلول سوماتیک که دارای DNAنوترکیب است را به یک اووسیت تهی شده انتقال داده و پس از شوک الکتریکی و کشت موقت در شرایط برون تنی به رحم حیوان گیرنده منتقل می کنند.

انتقال ژن با استفاده از اسپرم

انتقال ژن با استفاه از اسپرم در سال 1989 برای موش موفقیت آمیز بود.

در این روش از سلول های اسپرماتوزئید موش به عنوان ناقل DNA استفاده شد.

از آنجا که DNA دارای بار الکتریکی منفی است می تواند با پرتئین های بخش پشتی آکروزوم و کناره های سر اسپرم که دارای بار الکتریکی مثبت هستند پیوند یابد.

مشخص شد که از این روش می توان برای تولید اسپرم های تراریخته حیوانات مختلف استفاده کرد.

استفاده از تفنگ پرتاب DNA متصل به ذره

در روش تفنگ پرتاب DNA از دستگاهی استفاده می شود که ذرات حاوی DNA مورد نظر را به اسپرم یا اووسیت یا سلول تخم پرتاب می کند.

از اسپرم های حاوی ذرات طلا-DNA برای باروری برون تنی اووسیت های گاو استفاده شده است.

کاربرد برای تکثیر حیوانات ترانس‌ژنیک تولیدکننده پروتئین‌های انسانی (بیورآکتور):کارآیی ایجاد ترانس‌ژنیک بسیار پایین است و به علت وجود قوانین و مقررات سخت حاکم بر ارزیابی این فرآورده‌ها و نیز به علت هزینه‌های زیاد، گفته می‌شود کاربردی شدن این کار در آینده نزدیک، متحمل به نظر نمی‌رسد

کاهش آثار منفی پرورش دام بر محیط زیست

برای نمونه، تولید خوک‌هایی که فیتات گیاهی را بهتر هضم‌کنند، می‌تواند موجب دفع مقدار کمتری فسفات شود. ظاهراَ چنین خوکی تولید شده و قرار است به بازار عرضه شود

با دستکاری ژنوم یک ماهی، عامل انعقاد خون مورد استفاده برای درمان بیماران هموفیلی یا افراد سانحه دیده مبتلا به خونریزی شدید ساخته شد. هرچند این ماده تا رسیدن به بازار راه زیادی در پیش دارد، در صورت موفقیت روش مزبور می‌تواند برای تولید مواد ارزشمند دیگر نیز استفاده شودنورمن مک‌لین از دانشگاه ساوت هامپتون انگلستان، می‌گوید: بیش از بیست ماده دارویی دیگر که برای درمان بیماری‌های ریه‌ای، کبدی، و حتی غده‌های سرطانی به کار می‌رود را می‌توان به کمک ماهی‌ها تولید کرد. وی به کمک شرکت آمریکایی “آکواژن” روی پروژه‌ای کار می‌کند که بتوان

فاکتور انعقاد خون  را به کمک ماهی‌ها تولید کرد. این عامل را می‌توان مستقیماً از خون انسان نیز استحصال کرد، اما این کار با خطرانتقال بیماری همراه است.

.
عامل جایگزین موسوم به “نُووسِوِن” به کمک موش‌های تراریخته تولید می‌شود، اما کشت سلول پستانداران کاری پرهزینه است و داروی لازم برای یک بار تزریق که با این روش تولید می‌شود هزینه‌ای حدود ده‌هزار دلار دارد.
برای درمان نوع کمیابی هموفیلی از فاکتور          استفاده    می‌شود که افراد مبتلا نمی‌توانند پروتئین مزبور را خودشان بسازند، ضمن اینکه برای انواع دیگری از این بیماری هم کاربرد دارد. بسیاری از پزشکان، به ویژه پزشکان ارتشی مستقر در عراق، از نووسون برای جلوگیری از خونریزی‌های داخلی ناشی از تیراندازی‌های اتفاقی استفاده می‌کنند، هرچند نووسون مجوز لازم برای چنین کاربردی را ندارد.