ट्रांसजेनिक मछलियाँ: अर्थ, विकास और अनुप्रयोग

इस लेख में हम इस बारे में चर्चा करेंगे: - 1. ट्रांसजेनिक फिश का अर्थ। ट्रांसजेनिक मछलियों का विकास 3. ट्रांसजेनिक मछली और फ़ीड की नियंत्रित संस्कृति 4. विकास के लिए जीन ट्रांसफर तकनीक 5. अनुप्रयोग 6. पर्यावरण संबंधी चिंताएं 7. ट्रांसजेनिक मछलियाँ जंगली आबादी 8. ट्रांसजेनिक मछली आक्रामक प्रजातियों।

ट्रांसजेनिक मछली का अर्थ:

एक ट्रांसजेनिक मछली वह है जिसमें अन्य प्रजातियों के जीन होते हैं। मछली की गुणवत्ता, वृद्धि, प्रतिरोध और उत्पादकता बढ़ाने के उद्देश्य से एक या अधिक वांछनीय विदेशी जीन के साथ प्रदान की जाने वाली एक ट्रांसजेनिक मछली एक बेहतर किस्म की मछली है।

आमतौर पर, एक या अधिक दाता-प्रजातियों के जीन को अलग किया जाता है, और कृत्रिम रूप से निर्मित संक्रामक एजेंटों में मिलाया जाता है, जो जीन को प्राप्तकर्ता प्रजातियों की कोशिकाओं में ले जाने के लिए वैक्टर के रूप में कार्य करते हैं। एक बार एक सेल के अंदर, जीन ले जाने वाला वेक्टर सेल के जीनोम में सम्मिलित हो जाएगा।

एक ट्रांसजेनिक जीव को प्रत्येक परिवर्तित सेल (या जानवरों के मामले में अंडा) से पुनर्जीवित किया जाता है, जिसने विदेशी जीन को ले लिया है। और उस जीव से, एक ट्रांसजेनिक किस्म पर प्रतिबंध लगाया जा सकता है। इस तरह, जीनों को दूर की प्रजातियों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है, जो प्रकृति में कभी भी हस्तक्षेप नहीं करेगा।

जानवरों के लिए जेनेटिक इंजीनियरिंग का अनुप्रयोग, बिल्ट-इन कीटनाशक के साथ आलू की तरह, कई लाभ प्रदान कर सकता है, जिसमें एक सुरक्षित, सस्ती खाद्य आपूर्ति और अपर्याप्त दवा संसाधनों के लिए नए स्रोतों का निर्माण शामिल है।

जेनेटिक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में प्रगति के साथ, इसके व्यावसायिक उपयोग के आवेदन में भी वृद्धि हुई है। जलीय कृषि उत्पादन बढ़ाने के लिए जलीय जंतुओं को इंजीनियर बनाया जा रहा है।

जेनेटिक इंजीनियरिंग और rDNA तकनीक के उपयोग ने चिकित्सा और औद्योगिक अनुसंधान में चमत्कार किया है। ट्रांसजेनिक मछली को मानव उपभोग के लिए पहले विपणन योग्य ट्रांसजेनिक जानवरों के रूप में बढ़ावा दिया जा रहा है।

खेती और आनुवंशिक सुधार के लिए मछली और अन्य स्थलीय जानवरों के बीच सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है, आमतौर पर, मछलियों में आनुवंशिक भिन्नता के उच्च स्तर होते हैं और इसलिए अधिकांश स्तनधारियों या पक्षियों की तुलना में चयन के लिए अधिक स्कोप होते हैं।

जीन ट्रांसफर तकनीक का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने अब अटलांटिक सैल्मन की एक आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किस्म बनाई है जो लगभग 18 महीनों में बाजार के आकार तक बढ़ती है, अन्यथा मछली को बाजार आकार की मछली बनने में लगभग 24-30 महीने लगते हैं। यह भी उम्मीद है कि अब हम बड़ी संख्या में मछलियों को तेजी से बढ़ती विशेषताओं के साथ संशोधित कर सकते हैं और ब्लू क्रांति ला सकते हैं।

ट्रांसजेनिक मछली के उत्पादन के लिए जेनेटिक इंजीनियरिंग (जीन स्थानांतरण) के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण बिंदु निम्नलिखित हैं:

(1) एक जीन अनुक्रम विशेष विशेषताओं के लिए अलग करना है; उदाहरण के लिए, वृद्धि हार्मोन जीन।

(2) ये जीन (जीन अनुक्रम) तब एक गोलाकार डीएनए में डाले जाते हैं, जिसे प्लास्मिड वेक्टर (एंजाइम एंडोन्यूक्लाइज और लिगेज का उपयोग किया जाता है) के रूप में जाना जाता है।

(३) अरबों प्रतियों का उत्पादन करने के लिए बैक्टीरिया में प्लाज्मिड्स काटा जाता है।

(4) प्लास्मिड को रैखिक डीएनए में पेश किया जाता है। रैखिक डीएनए को कभी-कभी जीन कैसेट कहा जाता है क्योंकि इसमें नए सम्मिलित जीन के अलावा आनुवंशिक सामग्री के कई सेट होते हैं; उदाहरण के लिए, वृद्धि हार्मोन जीन। तकनीक व्यक्तिगत (मछली) विकसित करने की रोगाणु लाइन में जीन को एकीकृत करने के लिए उपलब्ध है और अंत में आगे की पीढ़ियों में संचारित होती है।

(५) कैसेट को मछली के आनुवांशिक श्रृंगार का एक स्थायी हिस्सा बनाना।

ट्रांसजेनिक मछलियों का विकास:

ट्रांसजेनिक मछली का विकास सैल्मन, ट्राउट, कार्प, तिलापिया और कुछ अन्य सहित कुछ प्रजातियों पर केंद्रित है। सामन और ट्राउट नकदी फसलें हैं जबकि अन्य मुख्य रूप से प्रोटीन के स्रोत प्रदान करते हैं। वर्तमान में, दुनिया भर में लगभग 40 या 50 लैब ट्रांसजेनिक मछली के विकास पर काम कर रही हैं।

उनमें से लगभग एक दर्जन अमेरिका में हैं, एक दर्जन चीन में, और बाकी कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, न्यूजीलैंड, इजरायल, ब्राजील, क्यूबा, ​​जापान, सिंगापुर, मलेशिया और कई अन्य देशों में हैं। इनमें से कुछ प्रयोगशालाएं उन कंपनियों से जुड़ी हैं जो कुछ और वर्षों में अपनी मछली का व्यवसायीकरण करने की उम्मीद करती हैं।

विकास के तहत कई मछलियों को उनके जंगली या पारंपरिक रूप से जलीय कृषि भाई-बहनों की तुलना में तेजी से बढ़ने के लिए संशोधित किया जा रहा है।

आमतौर पर मछली की एक प्रजाति से एक मछली के विकास हार्मोन जीन को दूसरे में स्थानांतरित करके तेजी से विकास होता है। तेजी से बढ़ने वाली मछलियां न केवल कम समय में बाजार के आकार तक पहुंचती हैं, वे अधिक कुशलता से भी खिलाती हैं। ट्राउट ग्रोथ हार्मोन (जीएच) का उपयोग ट्रांसजेनिक कार्प को बेहतर ड्रेसिंग गुणों के साथ करने के लिए किया गया था। इस तरह के ट्रांसजेनिक कार्प को मिट्टी के तालाबों में उत्पादन के लिए अनुशंसित किया जाता है।

ट्रांसजेनिक सामन:

अटलांटिक सैल्मन को एक आर्कटिक एंटीफ्रीज प्रमोटर जीन द्वारा संचालित पैसिफिक सैल्मन, ग्रोथ हार्मोन से इंजीनियर किया जाता है। उस ट्रांसजेनिक सैल्मन का तेजी से विकास होता है, ट्रांसजेनिक ग्रोथ हॉर्मोन से उतना नहीं होता जितना कि एंटीफ् thatीज़र जीन प्रमोटर द्वारा किया जाता है जो सैल्मन के स्वाद के लिए ठंडे पानी में काम करता है।

डेविन (1994) ने वेस्ट वैंकूवर में कनाडा के फिशरीज एंड ओसेन्स के अनुसंधान वैज्ञानिकों के साथ मिलकर ब्रिटिश कोलंबिया ने कोहो सैल्मन में एक जीन निर्माण विकसित करके हार्मोन हार्मोन जीन को संशोधित किया है जिसमें सभी आनुवंशिक तत्व सॉकी सामन से प्राप्त होते हैं।

ट्रांसजेनिक कोहो औसतन मछली की तुलना में औसतन 11 गुना तेजी से बढ़ी और सबसे बड़ी मछली 37 गुना तेजी से बढ़ी। ट्रांसजेनिक मछली में वृद्धि हार्मोन का स्तर सामान्य सालमन में होने वाली सर्दियों में गिरने के बजाय उच्च वर्ष के दौर में होता है। डेविलिन (2001)। संशोधित सामन एक वर्ष के बाद विपणन के लिए पर्याप्त है, मानक कृषि सामन के विपरीत जो कम से कम तीन साल तक बाजार के आकार तक नहीं पहुंचते हैं।

ट्रांसजेनिक तिलापिया:

तिलपिया मछली, अफ्रीका के मूल निवासी, "गरीब आदमी का भोजन" के रूप में दुनिया भर में सुसंस्कृत हैं , केवल गर्म पानी की खाद्य मछली के रूप में कार्प करने के लिए, और अटलांटिक सामन (जिसका बाजार मूल्य तिलिया से दोगुना है) के उत्पादन से अधिक है। तिलापिया को बड़े पैमाने पर आनुवंशिक रूप से संशोधित किया गया है और एक ट्रांसजेनिक मछली के रूप में प्रचारित किया जाता है जो पृथक या निहित उत्पादन के लिए अनन्य है।

ट्रांसजेनिक तिलापिया, जिसे सुअर विकास-हार्मोन के साथ संशोधित किया गया है, उनके गैर-ट्रांसजेनिक भाई-बहनों की तुलना में तीन गुना बड़ा है। तिलपिया आनुवंशिक रूप से मानव इंसुलिन के साथ संशोधित गैर-ट्रांसजेनिक भाई-बहनों की तुलना में तेजी से बढ़ी, और मानव विषयों में प्रत्यारोपण के लिए आइलेट कोशिकाओं के स्रोत के रूप में भी काम कर सकती है।

ट्रांसजेनिक मेदका मछली:

पर्ड्यू पशु वैज्ञानिक मुइर और हॉवर्ड (1999) ने छोटी जापानी मछली का इस्तेमाल किया, ओरीज़ियास लैटिपस ने मेडका को बुलाया, यह जांचने के लिए कि क्या होगा यदि पुरुष मेड अकास आनुवंशिक रूप से अटलांटिक सैल्मन से विकास हार्मोन के साथ संशोधित हो। एक जीन निर्माण सम्मिलित करने से मानव विकास हार्मोन जो कि साल्का विकास प्रवर्तक द्वारा मेडका में संचालित होता है, ट्रांसजेनिक मेडका का उत्पादन करता है।

संशोधित और पारंपरिक मछली के समूहों की व्यवहार्यता को तीन दिन की आयु में मापा गया, और उस उम्र में 30 प्रतिशत कम ट्रांसजेनिक मछली बच गईं। शोधकर्ताओं ने गणना की कि बड़े नर जंगली-मज्जा के अवलोकन के आधार पर चार गुना संभोग लाभ थे। एक अन्य प्रयोग में रेशम रोगाणुओं को बैक्टीरिया के रोगजनकों के प्रतिरोध को बनाने के लिए मेडाका मछली में पेश किया गया था।

ट्रांसजेनिक ज़ेबरा मछली:

एक्वैरियम में रहने वाली नन्ही ज़ेबरा मछली (Bmchydanio rerio) आनुवंशिक रूप से एक फ्लोरोसेंट लाल वर्णक का उत्पादन करने के लिए संशोधित की गई थी, और इसे एक घरेलू मछलीघर पालतू, "सुनहरी मछली" के रूप में बिक्री के लिए प्रचारित किया जा रहा है ।

गोल्डफ़िश ने संयुक्त राज्य में हलचल मचाई क्योंकि ऐसे ट्रांसजेनिक पालतू जानवरों का नियमन मंदा है और प्रमुख नियामक एजेंसियों में से कोई नहीं: खाद्य और औषधि प्रशासन (एफडीए), संयुक्त राज्य अमेरिका का कृषि विभाग (यूएसडीए) या पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए), गोल्डफिश को विनियमित करने का बीड़ा उठाने को तैयार है (भले ही यूएसडीए पालतू जानवरों से निपटता है)।

संयुक्त राज्य अमेरिका में नियामक अनुमोदन के बिना गोल्डफिश 5 जनवरी, 2004 से बिक्री के लिए उपलब्ध है (चित्र 43.1)।

गोंग (2003) ने ज़ेबरा मछली की उपन्यास किस्में विकसित कीं। तीन "जीवित रंग" फ्लोरोसेंट प्रोटीन, ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन (GFP), पीला फ्लोरोसेंट प्रोटीन (YFP), और लाल फ्लोरोसेंट प्रोटीन (RFP या dsRed), ट्रांसजेनिक ज़ेबरा मछली की स्थिर लाइनों में एक मजबूत मांसपेशी-विशिष्ट mylz2 प्रमोटर के तहत व्यक्त किए गए थे।

ज्वलंत फ्लोरोसेंट रंगों (हरा, पीला, लाल या नारंगी) फ्लोरोसेंट प्रोटीन के साथ इन ट्रांसजेनिक ज़ेबरा मछली को दिन के उजाले और अंधेरे में पराबैंगनी प्रकाश के तहत नग्न आंखों से देखा जा सकता है। हरे रंग का फ्लोरोसेंट प्रोटीन (GFP) मूल रूप से जेलीफ़िश (Aequorea tictoria) से अलग किया जाता है।

ट्रांसजेनिक आम कार्प:

कनेक्टिकट विश्वविद्यालय के बायोटेक्नोलॉजी सेंटर के निदेशक थॉमस टी। चेन ने एवियन सार्कोमा वायरस से अनुक्रम में जुड़े इंद्रधनुष ट्राउट से ग्रोथ हार्मोन डीएनए को सामान्य कार्प में स्थानांतरित किया।

आनुवंशिक सामग्री को माइक्रोइंजीन के साथ उपजाऊ कार्प अंडों में इंजेक्ट किया गया। ट्रांसजेनिक मछली की पहली पीढ़ी की संतान अपने अनमोल भाई-बहनों की तुलना में 20 से 40% अधिक तेजी से बढ़ी। चेन ट्रांसजेनिक कैटफ़िश, तिलापिया, धारीदार बास, ट्राउट और फ्लाउंडर भी विकसित कर रहा है।

ऑबर्न यूनिवर्सिटी, ऑबर्न, अला। में मत्स्य पालन विभाग और संबद्ध एक्वाकल्चर विभाग में अनुसंधान सहयोगी एमी जे निकोल्स और प्रोफेसर रेक्स डनहम (1999) ने ट्रांसजेनिक कार्प और कैटफ़िश विकसित किए हैं जो मानक खेती की किस्मों की तुलना में 20 से 60% अधिक तेजी से बढ़ते हैं।

वे मछली के विकास हार्मोन जीन की एक और प्रतिलिपि को उपजाऊ मछली के अंडों में इंजेक्ट करने के लिए माइक्रिनिजेन्स और इलेक्ट्रोपोरेशन का उपयोग करते हैं। परिणामी संशोधित कार्प और कैटफ़िश की वृद्धि अतिरिक्त मछली विकास हार्मोन द्वारा उत्तेजित होती है।

भारत में, ट्रांसजेनिक मछलियों का अनुसंधान मदुरै कामराज यूनिवर्सिटी (MKU), सेंटर फॉर सेल्युलर एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (CCMB), हैदराबाद और नेशनल माथा कॉलेज, कोल्लम में विदेशी वैज्ञानिकों से उधार निर्माण के साथ शुरू किया गया था।

पहली भारतीय ट्रांसजेनिक मछली 1991 में उधार निर्माणों का उपयोग करके MKU में उत्पन्न हुई थी। भारत में वैज्ञानिक ने रोहू मछली, ज़ेबरा मछली, कैटफ़िश और सिंगी मछली की प्रायोगिक ट्रांसजेनिक विकसित की है।

स्वदेशी मूल के जीन, प्रमोटर और वैक्टर इंजीनियरिंग विकास के लिए अब केवल दो प्रजातियों अर्थात् रोहू और सिंघी के लिए उपलब्ध हैं। मदुरै कामराज विश्वविद्यालय में हाल ही में स्वदेशी निर्माण से निर्मित ट्रांसजेनिक रोहू नियंत्रण भाई-बहनों की तुलना में आठ गुना बड़ा साबित हुआ है। यह ट्रांसजेनिक रोहू अपने जन्म के 36 सप्ताह के भीतर 46 से 49 ग्राम शरीर के वजन को प्राप्त करता है।

ऑटो transgenesis:

भारतीय वैज्ञानिक ट्रांस-ट्रांसजेनिक मछली को ऑटो-ट्रांसजेनेसिस के जरिए विकसित करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, जिसमें एक मछली में मौजूद ग्रोथ हार्मोन जीन की प्रतियां बढ़ाना शामिल है, जो कि ऑलोट्रांसजेनेसिस के विपरीत है, जो विभिन्न प्रजातियों से जीन के हस्तांतरण की मात्रा है।

वृद्धि वाले जीन की वृद्धि से मांस सामग्री में वृद्धि होती है। भारतीय वैज्ञानिकों को लगता है कि ऑटो-ट्रांसजेनेसिस सुरक्षित और कम विवादास्पद है। मदुरई कामराज विश्वविद्यालय में जैविक विज्ञान के स्कूल के टीजे पांडियन के अनुसार, अधिकांश मछली प्रजातियों का उत्पादन समय कम है और प्रजनन की आवृत्ति अपेक्षाकृत अधिक है।

एक एकल मादा कई सौ या हज़ार अंडे पैदा कर सकती है और इस तरह बड़ी संख्या में आनुवंशिक रूप से समान अंडे प्रदान करती है। इसके अलावा, सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि निषेचन बाहरी है और प्रयोगात्मक हेरफेर द्वारा आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है।

पांडियन के अनुसार, “ट्रांसजेनिक मछलियों के उत्पादन में ट्रांसजीन की सीमित उपलब्धता ट्रांसजेनिक मछली के उत्पादन में प्रमुख बाधा थी। हालांकि, आणविक जीव विज्ञान में प्रगति के साथ, अधिक से अधिक। 8500 जीन और piscine मूल के सीडीएनए अनुक्रमों को अलग कर दिया गया है, विशेषता और दुनिया में क्लोन किया गया है। ”

ट्रांसजेनिक मछली और फ़ीड की नियंत्रित संस्कृति:

तालाब वाणिज्यिक संस्कृति कार्प और तिलापिया के लिए प्रभावी है, लेकिन सामन और ट्राउट के साथ अधिक कठिन है। वर्तमान में, तालाब संस्कृति कार्प और तिलापिया के लिए उपयुक्त है क्योंकि मछली शाकाहारी हैं, मांसाहारी सामन और ट्राउट मछली और मछुआरों के आहार पर निर्भर करते हैं लेकिन दुनिया भर में फ़ीड मछली का स्टॉक कम हो गया है और उपयुक्त वनस्पति विकल्प मिलना चाहिए।

अटलांटिक सैल्मन (विशिष्ट ठंडे पानी के मांसाहारी के रूप में) रेपसीड तेलों के एक आहार पर नहीं पनप सकता है, लेकिन मछली परिपक्वता प्राप्त कर सकती है यदि मछली के तेल के साथ कम से कम 20 सप्ताह में उनके परिपक्वता चक्र के अंत तक समाप्त हो जाए।

लंबी श्रृंखला फैटी एसिड के बढ़े हुए उत्पादन के साथ रेपसी जीएम तेल को तालाब की संवर्धित मछली के लिए फ़ीड के रूप में परोसा जाता है। और ग्लाइफोसेट- सहनशील जीएम कैनोला भोजन को गैर-जीएम कैनोला के बराबर पर्याप्त रूप से इंद्रधनुष ट्राउट के लिए फ़ीड के रूप में स्पष्ट किया गया है।

ट्रांसजेनिक मछलियों के विकास के लिए जीन ट्रांसफर टेक्नोलॉजी:

फिश बायोटेक्नोलॉजी में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली विधियाँ क्रोमोसोम हेरफेर और हॉर्मोन ट्रीटमेंट हैं, जो ट्रिपलोइड, टेट्राप्लोइड, हैल्पॉयड, गाइनोजेनेटिक और एंड्रोजेनेटिक फिश का उत्पादन किया जा सकता है।

मछली में जीन स्थानांतरण की अन्य लोकप्रिय विधियाँ हैं- सूक्ष्मजीव, शुक्राणुओं का विद्युतीकरण, अंडों का विद्युतीकरण और शुक्राणुओं का ऊष्मायन। ट्रांसजेनिक मछली के विकास के लिए जीन हस्तांतरण में मुख्य कदम निम्नलिखित हैं।

A. डीएनए निर्माण की तैयारी:

वांछित ट्रांसजेन एक पुनः संयोजक जीन या डीएनए निर्माण होना चाहिए, जो प्लास्मिड में निर्मित होता है जिसमें एक उपयुक्त प्रमोटर-एन्हांसर तत्व और एक संरचनात्मक डीएनए अनुक्रम होता है।

विदेशी जीन को आमतौर पर मजबूत आनुवांशिक संकेतों, प्रमोटरों और / या एन्हांसरों के साथ पेश किया जाता है, जो विदेशी जीनों को लगातार (या संवैधानिक रूप से) उच्च स्तर पर व्यक्त करने में सक्षम बनाते हैं, प्रभावी रूप से उन जीनों को सेल के सामान्य चयापचय विनियमन के बाहर रखते हैं, और ट्रांसजेनिक जीव रूपांतरित कोशिका से उत्पन्न होता है।

ट्रांसजेन के तीन मुख्य प्रकार हैं:

(1) लाभ का कार्य:

ये ट्रांसजेन अपनी अभिव्यक्ति के बाद ट्रांसजेनिक व्यक्ति में विशेष कार्य को बढ़ाने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए स्तनधारी और मछली से ग्रोथ हार्मोन के जीन उपयुक्त प्रमोटर-एनहांसर तत्व से जुड़े होते हैं और जीएच ट्रांसजीन का उत्पादन करने के लिए एक संरचनात्मक डीएनए अनुक्रम।

यह जीएच ट्रांसजीन जब ट्रांसजेनिक व्यक्तियों में व्यक्त होता है, तो ट्रांसजेनिक जानवर के बढ़े हुए विकास के लिए वृद्धि हार्मोन का उत्पादन बढ़ जाता है।

(2) रिपोर्टर समारोह:

ये ट्रांसजेंडर प्रमोटर-एन्हांसर तत्व की ताकत को पहचानने और मापने में सक्षम हैं।

(3) समारोह की हानि:

ट्रांसजेनिक मछली के संशोधन के लिए इस ट्रांसजीन का अभी तक उपयोग नहीं किया गया है। इस तरह के ट्रांसजेन का उपयोग मेजबान जीन की अभिव्यक्ति में हस्तक्षेप करने के लिए किया जाता है। ट्रांसजेन के प्रवर्तक-बढ़ाने वाले तत्व मछली के विकास हार्मोन जीन से जुड़े होते हैं।

इसलिए ट्रांसजेनिक मछली में अतिरिक्त डीएनए अनुक्रम होते हैं जो मूल रूप से एक ही प्रजाति से प्राप्त होते हैं। जीन निर्माण को फिर निषेचित अंडे या भ्रूण में पेश किया जाता है, ताकि ट्रांसजेन को अंडाणु या भ्रूण के प्रत्येक कोशिका के जीनोम से जोड़ा जाए।

माइक्रोनिज़्म द्वारा बी। जीन स्थानांतरण:

मछली में जीन ट्रांसफर के लिए माइक्रिनिजेन्स सबसे सफलतापूर्वक और व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। माइक्रोइन्जेक्शन तकनीक की एक विधि में सेल में कट साइट में डीएनए को पेश करने के लिए ठीक इंजेक्शन सुई का उपयोग शामिल है। ऐसा करते समय यह उन कोशिकाओं को नष्ट कर देता है जो इंजेक्शन डीएनए के सीधे संपर्क में हैं।

डीएनए के एकीकरण को सुनिश्चित करने के लिए इसे कट साइट के करीब बरकरार कोशिकाओं को इंजेक्ट किया जाना चाहिए। इंजेक्शन तंत्र में एक विदारक स्टीरोमेम्बोस्कोप और दो माइक्रोप्रैन्यूलेटर होते हैं, एक ग्लास माइक्रो-सुई के साथ ट्रांसजीन पहुंचाने के लिए और दूसरा माइक्रोप्रिपेट के साथ जगह में भ्रूण भ्रूण रखने के लिए (चित्र। 43.2)।

Microinjection तकनीक की सफलता अंडे की कोरियन की प्रकृति पर निर्भर करती है। सॉफ्ट कोरियॉन सूक्ष्मजीवों की सुविधा देता है जबकि मोटी कोरियन डीएनए के इंजेक्शन के लिए लक्ष्य की कल्पना करने की क्षमता को सीमित करता है। कई मछलियों में (अटलांटिक सैल्मन और इंद्रधनुष ट्राउट) निषेचन के ठीक बाद या पानी के साथ संपर्क करने के लिए अंडा कोरियोन कठिन और कठोर हो जाता है और डीएनए को इंजेक्ट करने में कठिनाई प्रदान करता है।

लेकिन निम्नलिखित विधियों का उपयोग करके इस समस्या को हल किया जा सकता है:

(1) इंजेक्शन सुई डालने के लिए माइक्रोपाइल (निषेचन के दौरान शुक्राणु प्रवेश के लिए अंडे की सतह पर एक उद्घाटन) का उपयोग करके।

(2) कोरियोन पर एक खोलने के लिए माइक्रोसर्जरी का उपयोग करके।

(3) एंजाइम के साथ कोरियॉन को पचाकर।

(4) निषेचन शुरू करने और कोरियोन की कठोरता को कम करने के लिए 1 एमएम ग्लूटाथिओन का उपयोग करके।

(5) unfertilized अंडों को सीधे इंजेक्शन द्वारा।

जीन ट्रांसफर की एक और तकनीक इंट्रा-न्यूक्लियर माइक्रोएनिजेंस है, जिसमें डीएनए या सेल में न्यूक्लियर पहुंचाने के लिए एक महीन सुई का इस्तेमाल करते हुए सीधा फिजिकल अप्रोच शामिल है।

आंशिक रूप से सुधरी हुई कोशिका भित्ति के साथ माइक्रोएनेशन प्रोटोप्लास्ट की दर को सुगम बनाने के लिए कोशिकाओं को कृत्रिम रूप से बाध्य सब्सट्रेट के साथ एक ठोस समर्थन से जोड़ा जा सकता है। ठोस समर्थन या तो ग्लास कवर स्लिप या स्लाइड का हो सकता है।

Microinjection तकनीक के कदम:

(1) वांछित अंडे और शुक्राणुओं को अलग-अलग परिस्थितियों में अलग-अलग संग्रहीत किया जाता है।

(२) पानी और शुक्राणु जोड़कर निषेचन आरंभ करें।

(3) निषेचन के दस मिनट बाद, अंडे को ट्रिप्सिनाइजेशन द्वारा dechorionated किया जाता है।

(4) निषेचित अंडे निषेचन के कुछ ही घंटों के भीतर वांछित डीएनए के साथ सूक्ष्मजीवित होते हैं। डीएनए को डिचोरिनेटेड अंडों में पहली दरार में जर्मिनल डिस्क के केंद्र में छोड़ा जाता है। सूक्ष्मजीव के लिए उपलब्ध समय पहले 25 मिनट है और वह भी निषेचन और पहली दरार के बीच है।

(५) सूक्ष्मजीवों के बाद भ्रूण को पानी में डाला जाता है जब तक कि हैचिंग न हो जाए।

मछली की प्रजातियों के आधार पर माइक्रोइंजेक्टेड फिश भ्रूण की सर्वाइवल दर लगभग 30-80% लगती है।

Microinjection तकनीक के लाभ:

इस तकनीक के निम्नलिखित गुण हैं:

(1) डीएनए की इष्टतम मात्रा को प्रति कोशिका तक पहुंचाया जा सकता है, जिससे एकीकृत परिवर्तन की संभावना बढ़ जाती है।

(2) डीएनए की डिलीवरी सटीक है, यहां तक ​​कि लक्ष्य सेल के नाभिक में फिर से एकीकृत परिवर्तन की संभावना में सुधार।

(3) छोटी संरचना को इंजेक्ट किया जा सकता है।

(४) यह एक प्रत्यक्ष भौतिक दृष्टिकोण है, इसलिए यह एक मेजबान सीमा से स्वतंत्र है।

Microinjection तकनीक के नुकसान:

(1) एक एकल कोशिका को एक बार में इंजेक्ट किया जा सकता है, इसलिए यह समय लेने वाली प्रक्रिया है।

(२) इसमें परिष्कृत उपकरणों और विशेष कौशल की आवश्यकता होती है।

(3) सीमित भ्रूण का समय इंजेक्शन से अधिक अंडों और कम परिवर्तन दर पर प्रतिबंध लगाता है।

C. विद्युतीकरण द्वारा जीन स्थानांतरण:

यह जीन को स्थानांतरित करने के लिए एक सरल, तेज, कुशल और सुविधाजनक तरीका है। इस पद्धति में डीएनए को कोशिकाओं में पहुंचाने के लिए एक विद्युत नाड़ी शामिल है (चित्र 43.3)। कोशिकाओं को एक छोटे बिजली के झटके से अवगत कराया जाता है, जो कोशिका झिल्ली को अस्थायी रूप से डीएनए के लिए पारगम्य बनाते हैं।

वांछित डीएनए टुकड़ा प्रोटोप्लास्ट झिल्ली के सीधे संपर्क में रखा जाता है, जो बिजली के झटके पर सेल में प्रवेश करता है। एक परिणाम के रूप में छेद बनाया जा सकता है और एक अनुकूल द्वारा स्थिर किया जा सकता है
विद्युत क्षेत्र के साथ द्विध्रुवीय अंतःक्रिया।

Electroporation सेल झिल्ली के पारगमन के लिए विद्युत दालों की एक श्रृंखला शामिल है, जिससे निषेचित अंडे में डीएनए के प्रवेश की अनुमति मिलती है। इलेक्ट्रोपोरेटेड भ्रूण में डीएनए एकीकरण की दर 25% से अधिक है जो जीवित रहने की दर है, जो कि माइक्रोइन्जेक्टेड की तुलना में थोड़ा अधिक है।

विद्युतीकरण तकनीक के लाभ:

(1) यह डीएनए निर्माणों के एक साथ प्रवेश की अनुमति देता है।

(२) यह उन प्रजातियों के लिए अधिक उपयुक्त विधि है, जिनमें सूक्ष्मजीवों के लिए बहुत कम अंडे होते हैं।

(३) इस विधि में विशेष कौशल की आवश्यकता नहीं होती है।

डी। एंटीफ्reezeीज़र प्रोटीन जीन स्थानांतरण:

ध्रुवीय क्षेत्रों में बर्फीले समुद्री जल में रहने वाले कई टेलोस्ट फ्रीज से बचाने के लिए अपने सेरा में एंटीफ्रीज ग्लाइकोप्रोटीन (एएफजीपी) या एंटीफ्रीज प्रोटीन (एएफपी) का उत्पादन करते हैं। यह प्रोटीन अपने पिघलने के तापमान में बदलाव के बिना समाधान के ठंड तापमान को कम करता है।

थर्मल हिस्टैरिसीस, ठंड और पिघलने के तापमान के बीच का अंतर, इन प्रोटीनों की एक अनूठी संपत्ति है। एएफपी और एएफजीपी को बर्फ के क्रिस्टल से बांधने और बर्फ के क्रिस्टल विकास को बाधित करने के लिए प्रदर्शित किया गया है।

उनके समान एंटीफ् theirीज़र गुणों के बावजूद, ये प्रोटीन उनके प्रोटीन संरचनाओं में काफी भिन्न होते हैं। एक प्रकार के एएफजीपी और तीन प्रकार के एएफपी हैं। हाल ही में चौथे प्रकार के एएफपी को लॉन्गहॉर्न स्कल्पिन में भी सूचित किया गया है।

अटलांटिक सैल्मन सल्मो सालार, इनमें से किसी भी एजीएफपी या एएफपी जीन (एस) का अभाव है और उप-शून्य समुद्री पानी के तापमान में जीवित रहने में असमर्थ हैं। नीचे तापमान को सहन करने में असमर्थता - 0.6 ° C से - 0.80 ° C उत्तरी अटलांटिक तट में समुद्री पिंजरे की खेती की प्रमुख समस्याओं में से एक है। Hew और उनके सह-कर्मियों ने एंटीफ् -ीज़र-प्रतिरोधी अटलांटिक सैल्मन विकसित किया, जिसमें जीन ट्रांसफर तकनीक का उपयोग करके AFP या AFGP जीन थे।

उन्होंने जीनोमिक क्लोन (2A-7) का इस्तेमाल किया, जो प्रमुख लिवर-टाइप AFP (wflAFP-6, पहले विंटर एचपीएलसी -6) के रूप में जाना जाता था, जिसे विंटर ट्रांसफर के लिए एक उम्मीदवार के रूप में इस्तेमाल किया गया था।

फ्लाउंडर एएफपी प्रकार I एएफपी से संबंधित थे जो छोटे पॉलीपेप्टाइड हैं और अलैनिन और पेचदार सामग्री में उच्च हैं। फ़्लाउंडर एएफपी 80-100 प्रतियों के बहु-जीन परिवार है जो दो अलग-अलग आइसोफोर्मों को मिलाते हैं, यकृत प्रकार और त्वचा के प्रकार एएफपी।

जिगर प्रकार एएफपी जैसे wflAFP-6 या wflAFP-8 (एचपीएलसी -8), विशेष रूप से जिगर में प्रीप्रो एएफपी के रूप में संश्लेषित होते हैं। इसके विपरीत स्किन-टाइप एएफपी, जिसमें डब्ल्यूएएसएएफपी -2 और डब्ल्यूएएफएएफपी -3 शामिल हैं, को इंट्रासेल्युलर परिपक्व एएफपी के रूप में कई परिधीय ऊतकों में व्यापक रूप से व्यक्त किया जाता है।

ई। विकास हार्मोन जीन स्थानांतरण:

हाल ही में वैज्ञानिकों ने एक "सभी मछली" विकास हार्मोन मॉडल विकसित किया है। उन्होंने घास कार्प और सामान्य कार्प कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ (सीए) जीन और विकास हार्मोन जीन एट एट अल। (1992) का क्लोन और अनुक्रम किया है। घास CA जीन (बीटा-एक्टिन) प्रमोटर को एक उच्च दक्षता अभिव्यक्ति वेक्टर बनाने के लिए एक घास कार्प विकास हार्मोन cDNA से जोड़ा गया है जिसे pCAZ कहा जाता है।

रिसेप्टर जीन के रूप में कैट जीन का उपयोग करते हुए, एक पीसीए घास कार्प विकास हार्मोन को सूक्ष्मजीव के माध्यम से निषेचित, गैर-सक्रिय सामान्य कार्प में इंजेक्ट किया गया था, जो "सभी मछली" ट्रांसजेनिक कार्प पैदा करता है। ट्रांसजीन की उपस्थिति का पता रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस पीसीआर और उत्तरी सोख्ता द्वारा लगाया गया था। इन ट्रांसजेनिक मछलियों ने नियंत्रण का लगभग 137% उच्च विकास दर दिखाया।

एफ। रोग-प्रतिरोध जीन स्थानांतरण:

चीन में वैज्ञानिकों ने घास कार्प कार्प हैमरेजिक वायरस (जीसीएचवी) के प्रतिरोध में योगदान देने वाले एक जीन को प्रायोगिक रूप से संचालित किया। ग्यारह अलग जीन के टुकड़े एन्कोडिंग प्रोटीन को क्लोन किया गया और जीसीएचवी जीनोमिक एकल जीन टुकड़ों का उपयोग करके इन विट्रो में अनुवाद से अलग किया गया।

कैप्सिड प्रोटीन एसपी 6 और एसपी 7 जीन सीडीएनए की जानकारी के आधार पर, 3 ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड को एसवी 40 एमटी प्रमोटर के साथ संश्लेषित और फ़्यूज़ किया गया और एक निर्माण अभिव्यक्ति वेक्टर के माध्यम से ग्रास कार्प साइटोकाइन-किलर किलर (CIK) कोशिकाओं में स्थानांतरित किया गया और GCHV के साथ ट्रांसफ़ेक्ट किया गया। परिणाम ने संकेत दिया कि वायरस के साथ चुनौती के बाद मृत्यु दर एक आदेश से कम हो गई थी।

ट्रांसजेनिक मछली के अनुप्रयोग:

ट्रांसजेनिक मछली का उपयोग निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए बेहतर किया जा सकता है:

(१) विश्व की जनसंख्या में वृद्धि के कारण भोजन की मांग के कारण बढ़ती मछली उत्पादन को बढ़ाना।

(2) मछली और अन्य औद्योगिक उत्पादों के उत्पादन के लिए।

(3) मछलीघर के लिए ट्रांसजेनिक देशी चमक मछली की किस्मों के विकास के लिए।

(4) जलीय प्रदूषण की निगरानी के लिए मछली के बायोसेंसर के रूप में।

(5) जीनों, प्रमोटरों और प्रभावी जीन निर्माणों के संश्लेषण के अलगाव के लिए।

(6) भ्रूण स्टेम सेल और इन-विट्रो भ्रूण उत्पादन में शोध के लिए।

(7) एंटी-फ्रीज प्रोटीन के उत्पादन के लिए।

ट्रांसजेनिक मछली के बारे में पर्यावरण संबंधी चिंताएं:

उदाहरण के लिए, ट्रांसजेनिक मछली की रिहाई के बारे में प्राथमिक पर्यावरण संबंधी चिंताओं में जंगली आबादी के साथ प्रतिस्पर्धा, जंगली जीन पूल में ट्रांसजेन की आवाजाही, और जंगली आबादी बनाम जंगली आबादी में शिकार और अन्य आला आवश्यकताओं में बदलाव के कारण पारिस्थितिक व्यवधान शामिल हैं।

ट्रांसजेनिक मछली जंगली आबादी का खतरा पैदा कर सकती है:

वेस्ट लाफायेट, Ind। - पर्ड्यू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पाया है कि जंगली को एक ट्रांसजेनिक मछली जारी करने से मूल आबादी को विलुप्त होने के बिंदु तक भी नुकसान हो सकता है। ट्रांसजेनिक मछली देशी वन्यजीवों के लिए एक महत्वपूर्ण खतरा पेश कर सकती है।

"ट्रांसजेनिक मछली आम तौर पर देशी स्टॉक से बड़ी होती है, और जो साथी को आकर्षित करने में लाभ प्रदान कर सकती है", मुइर कहते हैं। "यदि, हमारे प्रयोगों की तरह, आनुवंशिक परिवर्तन भी वंश की जीवित रहने की क्षमता को कम कर देता है, तो एक ट्रांसजेनिक जानवर 40 पीढ़ियों में विलुप्त होने के लिए एक जंगली आबादी ला सकता है"।

हालांकि कनाडा के अनुसंधान सुविधाओं में, पर्यावरण में ट्रांसजेनिक मछली की रिहाई को रोकने के लिए विस्तृत सावधानी बरती जा रही है। पक्षियों को बाहर रखने के लिए मछलियों को अक्सर जाल से ढके तालाबों में उठाया जाता है; कस्तूरी, रैकून और मनुष्यों को बाहर रखने के लिए विद्युत बाड़ द्वारा संलग्न; और आउटलेट छोटी मछलियों या अंडों के नुकसान को रोकने के लिए पर्दे वाली नालियों से सुसज्जित हैं।

जीन बहाव:

ट्रांसजेनिक मछली द्वारा उठाए गए बड़े पर्यावरणीय चिंताओं में से एक संभावना है कि खुले पानी के पेन में उठाए गए एक ट्रांसजेनिक प्रजाति बच जाएगी और जंगली रिश्तेदारों के साथ प्रजनन करके उपन्यास तंत्र में फैल जाएगा, एक जैविक प्रक्रिया जिसे "जीन प्रवाह" कहा जाता है ।

ट्रांसजेनिक या पारंपरिक रूप से नस्ल वाली मछलियों और जंगली आबादी के बीच जीन प्रवाह एक पर्यावरणीय चिंता है, क्योंकि यह प्राकृतिक जैव विविधता के लिए खतरा हो सकता है।

कुछ शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि एक ट्रांसजेनिक मछली के लिए शुरू किए गए आनुवंशिक अंतर इसकी शुद्ध फिटनेस को प्रभावित कर सकते हैं, एक वैज्ञानिक शब्द का अर्थ है एक जीव की आने वाली पीढ़ियों को जीवित रहने और पारित करने की क्षमता।

अवधारणा, जो मछली की किशोर और वयस्क व्यवहार्यता, एक महिला द्वारा उत्पादित अंडे की संख्या, और जिस उम्र में एक मछली यौन परिपक्वता तक पहुंचती है, कुछ जीन प्रवाह परिदृश्यों पर चर्चा करने के लिए एक उपयोगी बैरोमीटर प्रदान करती है।

एक वैज्ञानिक मॉडल के अनुसार, यदि एक ट्रांसजेनिक मछली बच जाती है और एक जंगली मछली के साथ संभोग करती है, तो जीन प्रवाह तीन परिदृश्यों में से एक का पालन कर सकता है:

पर्ज परिदृश्य:

जब एक ट्रांसजेनिक मछली की शुद्ध फिटनेस उसके जंगली रिश्तेदारों की तुलना में कम होती है, तो प्राकृतिक चयन ट्रांसजेनिक मछली द्वारा पेश किए गए किसी भी उपन्यास जीन (ओं) को जंगली आबादी से जल्दी से शुद्ध कर देगा। सिद्धांत रूप में, उपन्यास की विशेषता के प्रमाण बाद की पीढ़ियों से गायब हो जाएंगे।

प्रसार परिदृश्य:

जब एक ट्रांसजेनिक मछली की शुद्ध फिटनेस एक जंगली दोस्त की शुद्ध फिटनेस के बराबर या उससे अधिक होती है, तो जीन का प्रवाह होने की संभावना होती है और ट्रांसजेनिक मछली के जीन जंगली आबादी में फैल जाएंगे। इसका अर्थ है कि ट्रांसजेनिक जीनोम के प्रमाण बाद की पीढ़ियों में बने रहेंगे।

ट्रोजन जीन परिदृश्य:

जब एक ट्रांसजेनिक मछली की शुद्ध फिटनेस को बदल दिया जाता है, तो मछली ने संभोग की सफलता को बढ़ाया है, लेकिन वयस्क व्यवहार्यता को कम कर दिया है (यानी, दोस्त के लिए लंबे समय तक जीवित रहने की संभावना), जंगली आबादी में उस मछली का परिचय तेजी से गिरावट में हो सकता है। जंगली आबादी।

अनिवार्य रूप से संभोग की सफलता पूरे जनसंख्या में उपन्यास जीन के प्रसार को सुनिश्चित करेगी, लेकिन जीवित रहने की अक्षमता बाद की पीढ़ियों के जनसंख्या के आकार को कम करेगी और संभावित रूप से विलुप्त होने का कारण बनेगी।

मछली की घटती आबादी अन्य जलीय प्रजातियों पर भी माध्यमिक प्रभाव डालेगी, जो उस पर फ़ीड करती हैं, या अन्यथा उस पर निर्भर होती हैं। आबादी 'किसी अन्य खाद्य स्रोत पर सफलतापूर्वक स्विच करने में असमर्थ है, या जिनके अस्तित्व या प्रजनन में गिरावट आबादी पर सीधे निर्भर करती है, उन्हें भी नुकसान होगा।

ट्रांसजेनिक मछली इनवेसिव प्रजाति:

यहां तक ​​कि अगर वे जंगली रिश्तेदारों के साथ प्रजनन नहीं करते हैं, तो ट्रांसजेनिक मछलियां जो प्राकृतिक पारिस्थितिकी प्रणालियों में बच जाती हैं, एक आक्रामक प्रजाति बनकर एक पर्यावरणीय उपद्रव हो सकती हैं।

यह खतरा मुख्य रूप से उन ट्रांसजेनिक मछलियों के लिए पैदा हुआ है जो नए जीनों से संपन्न हैं जो प्रजनन क्षमता और कठोर परिस्थितियों का सामना करने की क्षमता जैसे फिटनेस लक्षणों में सुधार करते हैं। एक पारिस्थितिकी तंत्र में एक संपन्न ट्रांसजेनिक मछली की आबादी की स्थापना जहां यह कभी अस्तित्व में नहीं है, देशी मछली की आबादी को भीड़ कर सकती है।

जोखिम से राहत:

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ट्रांसजेनिक मछली के डेवलपर्स ट्रांसजेनिक मछली को निष्फल करके जीन प्रवाह और आक्रामक प्रजातियों के जोखिमों को कम करने या समाप्त करने का प्रयास कर रहे हैं। नसबंदी अपेक्षाकृत आसान और सस्ती है लेकिन सफलता दर अत्यधिक परिवर्तनशील है।

इसके अलावा, नसबंदी आवश्यक रूप से पर्यावरणीय जोखिमों को बेअसर नहीं करता है। अकादमिक वैज्ञानिक ध्यान दें कि एक बची हुई, बाँझ मछली अभी भी प्रेमालाप में लगी रह सकती है और जंगली व्यवहार में प्रजनन को बाधित कर सकती है। बची हुई बाँझ मछली की तरंगें पारिस्थितिक व्यवधान भी पैदा कर सकती हैं क्योंकि प्रत्येक समूह को ट्रांसजेनिक बाँझ मछली के समान रूप से मजबूत समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

खाद्य सुरक्षा मुद्दे:

खाद्य सुरक्षा के एक महत्वपूर्ण मुद्दे में यह शामिल है कि मछली किस हद तक पर्यावरणीय विषाक्त पदार्थों को अवशोषित और संग्रहित करती है, जैसे कि पारा, जिनमें से उच्च स्तर उन मनुष्यों के लिए खतरा बन सकता है जो दूषित मछली खाते हैं।

कुछ वैज्ञानिकों को चिंता है कि आनुवांशिक इंजीनियरिंग प्रक्रिया से प्रेरित जैविक परिवर्तन विषैले मछली को एक विष को अवशोषित करने में सक्षम कर सकते हैं जिसे पारंपरिक मछली अवशोषित नहीं कर सकती है या पहले से ही चिंता का कारण बनने वाले विष के उच्च स्तर को बेहतर ढंग से सहन कर सकती है।

कुछ वैज्ञानिकों ने चिंता व्यक्त की है कि आनुवंशिक इंजीनियरिंग प्रक्रिया मछली की एलर्जी की क्षमता को बढ़ा सकती है, विशेष रूप से उपन्यास प्रोटीन की शुरूआत के माध्यम से जो खाद्य श्रृंखला में पहले कभी नहीं थी।

हालांकि, यह समान रूप से संभव है कि आनुवंशिक इंजीनियरिंग उनके आहार का निर्माण करेगी। भोजन और पर्यावरण की सुरक्षा को लेकर विभिन्न देशों में आनुवंशिक रूप से इंजीनियर पौधों की फसल को विरोध का सामना करना पड़ा। बहस के लिए ट्रांसजेनिक जानवरों को विनियमित करने की आवश्यकता है।