پرش لینک ها

بیوتکنولوژی حیوانات

بیوتکنولوژی حیوانات

شاخه ای از بیوتکنولوژی است که در آن از تکنیک های زیست شناسی مولکولی برای مهندسی ژنتیک (یعنی اصلاح ژنوم حیوانات) استفاده می شود تا از این طریق مناسب بودن آنها برای کاربردهای دارویی ، کشاورزی یا صنعتی بهبود یابد.

مطالعه در بخش بیوتكنولوژی حیوانی نیز اهدافی دارد كه شامل بالابردن میزان به طور مثال شیر و گوشت حیوانات ، بهبود مقاومت (بیماری)، گوشت و شیر مناسب (شیر بدون لاكتوز یا كم چربی و تركیب پروتیین گوشت).

بیوتکنولوژی حیوانات استفاده از علم و مهندسی برای اصلاح موجودات زنده است. هدف از تولید محصولات ، بهبود حیوانات و ایجاد میکروارگانیسم ها برای مصارف خاص کشاورزی است.

نمونه هایی از بیوتکنولوژی حیوانات شامل ایجاد حیوانات تراریخته (حیواناتی با یک یا چند ژن معرفی شده توسط مداخله انسان) ، استفاده از فناوری حذفی ژن برای ساخت حیوانات با یک ژن غیرفعال خاص و تولید حیوانات تقریباً یکسان با انتقال هسته ای سلول های سوماتیک (یا کلونینگ) است.

تاریخ بیوتکنولوژی حیوانات

بیولوژیکی موجود در حیوانات امروزه در حال استفاده است. برخی از اولین فناوری های بیوتکنولوژی مورد استفاده شامل تکنیک های سنتی تولید مثل است که به 5000 سال B.C.E باز می گردد. این تکنیک ها شامل عبور از گونه های متنوعی از حیوانات (شناخته شده به عنوان ترکیبی) برای تولید تنوع ژنتیکی بیشتر است. فرزندان حاصل از این صلیب ها به طور انتخابی پرورش می یابند تا بیشترین تعداد صفات مطلوب را تولید کنند. به عنوان مثال ، اسب های ماده برای تولید قاطر با الاغ های نر پرورش داده شده اند و اسب های نر نیز با الاغ های ماده پرورش داده شده اند تا برای تولید سوزن ها ، برای استفاده به عنوان حیوانات کارگری ، طی 3000 سال گذشته تولید شوند. این روش امروزه همچنان مورد استفاده قرار می گیرد.

دوران مدرن بیوتکنولوژی در سال 1953 آغاز شد ، وقتی جیمز واتسون ، بیوشیمیست آمریکایی و بیوفیزیست انگلیسی ، فرانسیس کریک مدل دو مارپیچ خود را از DNA ارائه دادند. پس از آن ، میکروبیولوژیست سوئیس ، ورنر آربر در دهه 1960 آنزیم های خاصی به نام آنزیم های محدود کننده را در باکتری ها کشف کرد. این آنزیم ها رشته های DNA هر ارگانیسم را در نقاط دقیق برش می دهند. در سال 1973 ، استنلی کوهن ، متخصص ژنتیک آمریکایی و بیوشیمیست آمریکایی هربرت بویر ، ژن خاصی را از یک باکتری برداشته و با استفاده از آنزیم های محدود کننده ، آن را به دیگری وارد کردند. این رویداد آغاز فناوری DNA نوترکیب یا مهندسی ژنتیک بود. در سال 1977 ، ژنهای موجودات دیگر به باکتریها منتقل شدند ، دستاوردی که سرانجام منجر به اولین انتقال ژن انسانی شد.

این فناوری شامل شده است
بیوتکنولوژی حیوانات در حال استفاده امروزه مبتنی بر علم مهندسی ژنتیک است. زیر چتر مهندسی ژنتیک فناوریهای دیگری مانند تراریخته ها و کلونینگ وجود دارد که در بیوتکنولوژی حیوانات نیز استفاده می شود.

تراریخته ها

تراریخته (که به عنوان DNA نوترکیب نیز شناخته می شود) انتقال ژن خاص از یک ارگانیسم به بدن دیگر است. از ترکیب ژن برای معرفی یک یا چند ژن ارگانیسم در ارگانیسم دوم استفاده می شود. یک حیوان تراریخته هنگامی ایجاد می شود که ارگانیسم دوم DNA جدید را در ماده ژنتیکی خودش بگنجاند.

در مخلوط شدن ژن ، DNA نمی تواند مستقیماً از ارگانیسم اصلی آن ، اهدا کننده ، به ارگانیسم گیرنده یا میزبان منتقل شود. در عوض ، DNA اهدا کننده باید برش داده شده و قطعه قطعه شده از DNA از یک بردار – ارگانیسم ای که می تواند DNA دهنده دهنده را درون میزبان منتقل کند ، چسبیده و چسبیده شود. ارگانیسم میزبان اغلب یک میکروارگانیسم به سرعت تکثیر مانند یک باکتری بی ضرر است ، که به عنوان کارخانه ای است که در آن می توان DNA نوترکیب را در مقادیر زیادی تکثیر کرد. پروتئین تولید شده پس از آن می تواند از میزبان خارج شود و به عنوان یک محصول مهندسی ژنتیکی در انسان ، حیوانات دیگر ، گیاهان ، باکتری ها یا ویروس ها استفاده شود. DNA اهدا کننده می تواند با تکنیک هایی از جمله تزریق از طریق دیواره سلولی گیاهان یا داخل تخم بارور شده یک حیوان مستقیماً به ارگانیسم وارد شود.

این انتقال ژن با تغییر آرایش پروتئینی آن ، ویژگیهای ارگانیسم را تغییر می دهد. پروتئین ها ، از جمله آنزیم ها و هورمون ها ، بسیاری از عملکردهای حیاتی را در ارگانیسم ها انجام می دهند. ژنهای شخصی خصوصیات حیوان را از طریق تولید پروتئین هدایت می کنند.

کلونینگ

دانشمندان از تکنیک های کلون زنی تولید مثل برای تولید چندین نسخه از پستانداران استفاده می کنند که تقریباً نسخه های یکسان از حیوانات دیگر از جمله حیوانات تراریخته ، حیوانات برتر از نظر ژنتیکی و حیواناتی که مقادیر زیادی شیر تولید می کنند یا دارای ویژگی های مطلوب دیگری هستند. تا به امروز ، گاو ، گوسفند ، خوک ، بز ، اسب ، قاطر ، گربه ، موش و موش کلون شده اند که از نخستین حیوان کلون شده ، گوسفندی به نام دالی در سال 1996 آغاز شده است.

کلونینگ تولید مثل با انتقال هسته ای سلول سوماتیک (SCNT) آغاز می شود. در SCNT ، دانشمندان هسته را از سلول تخم مرغ (تخمک) خارج می کنند و آن را با یک هسته سلولی بزرگسالان اهدا کننده که هر سلول در بدن است به جز تخمک یا اسپرم جایگزین می کنند. برای کلونینگ تولید مثل ، جنین در رحم یک زن جانشین قرار می گیرد ، جایی که می تواند به یک موجود زنده تبدیل شود.