Động vật biến đổi gen: Mục tiêu của việc chuyển gen với các phương pháp biến đổi gen khác nhau

Động vật biến đổi gen: Mục tiêu của việc chuyển gen với các phương pháp biến đổi gen khác nhau!

Một động vật biến đổi gen có trong bộ gen của nó, một gen hoặc gen được giới thiệu bởi một hoặc một kỹ thuật khác của sự thay đổi.

Các gen được giới thiệu bởi transfection được gọi là gen chuyển. Trong động vật, sự thay đổi xác định sự ra đời của một đoạn DNA, hoặc trần trụi hoặc được tích hợp vào một vec tơ, vào một tế bào động vật.

Mục tiêu của chuyển gen:

1. Biến đổi gen của động vật có thể nhằm mục đích cải thiện sản xuất sữa, thịt, len, v.v.

2. Các gen đã được chuyển vào động vật để thu được một lượng lớn protein được mã hóa bởi các gen này trong sữa, nước tiểu hoặc máu của những động vật đó.

3. Một trường hợp đặc biệt của chuyển gen nhằm mục đích giảm bớt hoặc thậm chí loại bỏ các triệu chứng và hậu quả của sự đau khổ của các bệnh di truyền. Trong phương pháp này, các bản sao bình thường và chức năng của gen khiếm khuyết được đưa vào bệnh nhân (liệu pháp gen).

4. Các dòng hoặc dòng động vật chuyển gen cụ thể được tạo ra để đáp ứng các nhu cầu thí nghiệm và / hoặc y sinh chuyên ngành.

Phương pháp thay thế:

Một số phương pháp đã được sử dụng để đưa DNA vào tế bào / phôi động vật như sau:

(i) Kết tủa canxi photphat.

(ii) Vi tiêm trực tiếp.

(iii) Nhiễm retrovirus.

(iv) Hút mỡ.

(v) Phân phối súng hạt và

(vi) Điện hóa.

Canxi Phosphate kết tủa:

Trong phương pháp này, việc chuẩn bị DNA được sử dụng để truyền máu trước tiên được hòa tan trong dung dịch đệm phốt phát. Dung dịch canxi clorua sau đó được thêm vào dung dịch DNA; điều này dẫn đến sự hình thành canxi photphat không hòa tan đồng kết tủa với DNA. Kết tủa canxi photphat-DNA được thêm vào các tế bào sẽ được thay thế.

Các hạt kết tủa được thực hiện bởi các tế bào bởi thực bào. Ban đầu, 1-2% các tế bào đã được thay thế bằng phương pháp này. Nhưng quy trình hiện đã được sửa đổi để có được sự thay đổi lên tới 20% của các tế bào. Trong một tỷ lệ nhỏ của các tế bào được biến đổi, DNA sẽ được tích hợp vào bộ gen của tế bào tạo ra sự thay đổi ổn định hoặc vĩnh viễn.

Cách tiếp cận chung này có thể được áp dụng cho hầu như tất cả các tế bào động vật có vú và một số lượng rất lớn các tế bào có thể được điều trị với ít nỗ lực. Nhưng nhiều dòng tế bào không thích kết tủa canxi photphat bám vào bề mặt hoặc bề mặt của chúng.

Hút mỡ:

Việc đưa DNA vào các tế bào bằng cách sử dụng liposome được gọi là lipofection. Liposome là các túi nhỏ được điều chế từ một loại lipid phù hợp. Ban đầu, lipit không ion được sử dụng để điều chế liposome để DNA phải được đưa vào trong các túi sau các quy trình đóng gói cụ thể.

Việc sử dụng lipit cation để xây dựng liposome là một lợi thế khác biệt vì DNA phức tạp một cách tự nhiên và hiệu quả với các liposome này làm cho các thủ tục đóng gói không cần thiết. Các liposome cation có màng hai lớp lipid đơn (unilamellar), và chúng liên kết với các tế bào một cách hiệu quả. Có lẽ chúng hợp nhất với màng plasma và do đó đưa DNA (phức tạp với chúng) vào trong các tế bào, mang lại sự thay đổi.

Lipofection là phương pháp được lựa chọn để truyền tế bào động vật có vú trong ống nghiệm. Nó cũng đã được sử dụng để đưa DNA vào động vật sống bằng cách tiêm trực tiếp hoặc tiêm tĩnh mạch. Liposome cation đã được sử dụng trong tiêm tĩnh mạch hoặc tiêm trong khí quản ở chuột để biểu hiện gen đánh dấu trong phổi. Phân phối mục tiêu cũng đã được chứng minh bằng cách kết hợp các protein phối tử cụ thể vào màng liposome.

Nhiễm trùng retrovirus:

Các retrovirus tái tổ hợp tạo ra virion, được sử dụng để lây nhiễm tế bào động vật và phôi chuột. Bộ gen RNA retrovirus tái tổ hợp được sao chép bằng phiên mã ngược để tạo ra bản sao DNA (phiên mã doanh thu), được tích hợp vào bộ gen của tế bào. Enzyme sao chép ngược được mã hóa bởi retrovirus và được tạo ra ngay sau khi bị nhiễm bệnh.

Tuy nhiên, phiên mã ngược chỉ có thể xảy ra trong các tế bào, trải qua pha S, tức là hoạt động theo nguyên phân. Bản sao DNA của retrovirus tái tổ hợp tích hợp vào bộ gen của tế bào tại các vị trí ngẫu nhiên và thường không đi kèm với việc xóa hoặc sắp xếp lại.

Vi tiêm:

Trong phương pháp này, dung dịch DNA được tiêm trực tiếp vào nhân của một tế bào hoặc vào nhân của nam giới của một noãn hai đến hai tế bào được thụ tinh. Thông thường, một tổ hợp vi tiêm bao gồm một kính hiển vi soi nổi lập thể công suất thấp (để xem noãn và toàn bộ quá trình) và hai micromanipulators, một cho micropipette thủy tinh để giữ noãn bằng cách hút một phần và một cho kim tiêm thủy tinh DNA vào đại từ nam. Các đại từ của nam giới lớn hơn nhiều so với các đại từ nữ của ova động vật có vú được thụ tinh. Tuy nhiên, trong cá ova, DNA được tiêm vào tế bào chất của trứng.

Quy trình chung cho vi tiêm như sau: Nữ giới hiến tặng được kích thích siêu rụng trứng bằng cách sử dụng phương pháp điều trị hormone thích hợp. Những con cái được siêu lọc sau đó được giao phối với những con đực có khả năng sinh sản, và một số lượng lớn phôi một hoặc hai tế bào được thụ tinh được thu thập bằng phẫu thuật. Ngoài ra, ova không thụ tinh được thu thập từ những con cái siêu rụng trứng; ova sau đó được thụ tinh trong ống nghiệm. Cấu trúc chuyển gen được chuẩn bị trong dung dịch đệm và được tiêm vào nam giới của trứng được thụ tinh bằng cách sử dụng một bộ vi tiêm.