ट्रांसजेनिक जानवर: विभिन्न ट्रांसफ़ेक्शन विधियों के साथ जीन ट्रांसफर के उद्देश्य

ट्रांसजेनिक जानवर: विभिन्न ट्रांसफ़ेक्शन विधियों के साथ जीन ट्रांसफर के उद्देश्य!

एक ट्रांसजेनिक जानवर के जीनोम में एक जीन या जीन होता है जिसे ट्रांसफेक्शन की एक या दूसरी तकनीक द्वारा पेश किया जाता है।

अभिकर्मक द्वारा पेश किए गए जीन को एक ट्रांसजेन कहा जाता है। जानवरों में संक्रमण एक डीएनए खंड की शुरूआत को निर्दिष्ट करता है, या तो एक वेक्टर में नग्न या एक वेक्टर में एकीकृत होता है।

जीन ट्रांसफर के उद्देश्य:

1. पशुओं के आनुवंशिक संशोधन का उद्देश्य उनके दूध, मांस, ऊन, आदि के उत्पादन में सुधार करना हो सकता है।

2. इस तरह के जानवरों के दूध, मूत्र या रक्त में इन जीनों द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन का एक बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त करने के लिए जीन को जानवरों में स्थानांतरित किया गया है।

3. जीन स्थानांतरण का एक विशेष मामला आनुवांशिक बीमारियों के लक्षणों और परिणामी दुखों को कम करना या समाप्त करना है। इस दृष्टिकोण में, दोषपूर्ण जीन की सामान्य और कार्यात्मक प्रतियां रोगी (जीन थेरेपी) में पेश की जाती हैं।

4. विशिष्ट प्रयोगात्मक और / या बायोमेडिकल जरूरतों को पूरा करने के लिए विशिष्ट ट्रांसजेनिक पशु उपभेदों या लाइनों का निर्माण किया जाता है।

आधान विधि:

पशु कोशिकाओं / भ्रूण में डीएनए की शुरूआत के लिए कई दृष्टिकोणों का उपयोग किया गया है जो निम्नानुसार हैं:

(i) कैल्शियम फॉस्फेट वर्षा।

(ii) प्रत्यक्ष सूक्ष्मजीव।

(iii) रेट्रोवायरस संक्रमण।

(iv) लाइपोफेक्शन।

(v) कण गन डिलीवरी और

(vi) विद्युतीकरण।

कैल्शियम फॉस्फेट वर्षा:

इस दृष्टिकोण में, अभिकर्मक के लिए उपयोग की जाने वाली डीएनए तैयारी को पहले फॉस्फेट बफर में भंग कर दिया जाता है। कैल्शियम क्लोराइड समाधान तब डीएनए समाधान में जोड़ा जाता है; यह अघुलनशील कैल्शियम फॉस्फेट के गठन की ओर जाता है जो डीएनए के साथ सह-उपजीवन करता है। कैल्शियम फॉस्फेट-डीएनए अवक्षेप को ट्रांसफ़ेक्ट करने के लिए कोशिकाओं में जोड़ा जाता है।

फ़िगोसिटोसिस द्वारा कोशिकाओं द्वारा अवक्षेप कणों को लिया जाता है। प्रारंभ में, 1-2% कोशिकाओं को इस दृष्टिकोण से ट्रांसफ़ेक्ट किया गया था। लेकिन इस प्रक्रिया को अब 20% तक कोशिकाओं के संक्रमण को प्राप्त करने के लिए संशोधित किया गया है। ट्रांसफ़ेक्ट कोशिकाओं के एक छोटे से अनुपात में, डीएनए स्थिर या स्थायी अभिकर्मक पैदा करने वाले सेल जीनोम में एकीकृत हो जाता है।

यह सामान्य दृष्टिकोण वस्तुतः सभी स्तनधारी कोशिकाओं पर लागू किया जा सकता है, और बहुत बड़ी संख्या में कोशिकाओं को कम प्रयास के साथ इलाज किया जा सकता है। लेकिन कई सेल लाइनों को उनकी सतहों या उनके सब्सट्रेट का पालन करने वाले कैल्शियम फॉस्फेट पसंद नहीं करते हैं।

lipofection:

लिपोसोम का उपयोग कर कोशिकाओं में डीएनए की डिलीवरी को लिपोफेक्शन कहा जाता है। लिपोसोम एक उपयुक्त लिपिड से तैयार छोटे पुटिका होते हैं। प्रारंभ में, गैर-लिपिड का उपयोग लिपोसोम तैयार करने के लिए किया जाता था ताकि डीएनए को विशिष्ट एनकैप्सिडेशन प्रक्रियाओं के बाद पुटिकाओं के भीतर पेश किया जा सके।

लिपोसोम के निर्माण के लिए cationic लिपिड का उपयोग डीएनए के रूप में एक अलग फायदे हैं और इन लिपोसोम के साथ कुशलतापूर्वक जटिल इनकैप्सिडेशन प्रक्रियाओं को अनावश्यक बनाते हैं। Cationic liposomes में एक एकल लिपिड bilayer झिल्ली (unilamellar) होती है, और वे कोशिकाओं को कुशलता से बांधती हैं। संभवतः वे प्लाज्मा झिल्ली के साथ फ्यूज करते हैं और इस तरह कोशिकाओं में डीएनए (उनके साथ जटिल) पहुंचाते हैं, जिससे संक्रमण होता है।

इन विट्रो में स्तनधारी कोशिकाओं के संक्रमण के लिए लाइपोफेक्शन पसंद की विधि है। इसका उपयोग प्रत्यक्ष इंजेक्शन या अंतःशिरा इंजेक्शन द्वारा जीवित जानवरों में डीएनए पहुंचाने के लिए भी किया गया है। फेफड़ों में मार्कर जीन की अभिव्यक्ति के लिए चूहों में अंतःशिरा या इंट्राट्रैचियल इंजेक्शन में कॉस्टिक लिपोसोम का उपयोग किया गया है। विशिष्ट लिगंड प्रोटीन को लिपोसोम झिल्ली में शामिल करके लक्षित वितरण का भी प्रदर्शन किया गया है।

रेट्रोवायरल संक्रमण:

पुनः संयोजक रेट्रोवायरस विषाणु उत्पन्न करते हैं, जिनका उपयोग पशु कोशिकाओं और चूहों के भ्रूण को संक्रमित करने के लिए किया जाता है। पुनः संयोजक रेट्रोवायरस आरएनए जीनोम को डीएनए प्रतिलिपि (राजस्व प्रतिलेखन) प्राप्त करने के लिए रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस द्वारा कॉपी किया जाता है, जो सेल के जीनोम में एकीकृत हो जाता है। रिवर्स ट्रांस्क्रिप्टेज़ को रेट्रोवायरस द्वारा एन्कोड किया गया है, और संक्रमण के तुरंत बाद उत्पन्न होता है।

हालांकि, रिवर्स प्रतिलेखन केवल उन कोशिकाओं में हो सकता है, जो एस चरण के माध्यम से जाते हैं, अर्थात, श्वेत रूप से सक्रिय होते हैं। पुनः संयोजक रेट्रोवायरस की डीएनए प्रतिलिपि यादृच्छिक साइटों पर सेलुलर जीनोम में एकीकृत होती है, और आमतौर पर विलोपन या पुनर्व्यवस्था के साथ नहीं होती है।

microinjection:

इस विधि में, डीएनए समाधान को सीधे सेल के नाभिक में या निषेचित एक से दो-कोशिका डिंब के पुरुष pronucleus में इंजेक्ट किया जाता है। आमतौर पर, एक माइक्रोइन्जेक्शन असेंबली में एक कम शक्ति वाले त्रिविम विदारक सूक्ष्मदर्शी होते हैं (डिंब और पूरी प्रक्रिया को देखने के लिए) और दो माइक्रोप्रिन्यूलेटर, एक ग्लास माइक्रोप्रिपेट के लिए, डिंब को आंशिक सक्शन द्वारा और दूसरा एक ग्लास इंजेक्शन सुई के लिए। पुरुष pronucleus में डीएनए। निषेचित स्तनधारी डिंब के मादा pronucleus की तुलना में नर pronucleus बहुत बड़ा है। हालांकि मछली के डिंब में, डीएनए को अंडा साइटोप्लाज्म में इंजेक्ट किया जाता है।

Microinjection के लिए सामान्य प्रक्रिया निम्नानुसार है: दाता महिलाओं को उपयुक्त हार्मोन उपचार का उपयोग करके सुपर-ओव्यूलेट करने के लिए प्रेरित किया जाता है। सुपरवुलेटेड मादाओं को तब उपजाऊ पुरुषों के साथ रखा जाता है, और बड़ी संख्या में निषेचित एक या दो-सेल ओवा / भ्रूण को शल्य चिकित्सा द्वारा एकत्र किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, unfertilized ओवा सुपर-ओव्यूलेटेड महिलाओं से एकत्र किया जाता है; ओवा को फिर इन विट्रो में निषेचित किया जाता है। ट्रांसजेन का निर्माण एक बफर समाधान में तैयार किया जाता है और इसे माइक्रोइंजेंस असेंबली का उपयोग करके निषेचित अंडे के नर हेंकेटी में इंजेक्ट किया जाता है।