البيولوجيا الجزيئية في تربية الأسماك (مع رسم بياني)

في هذه المقالة سنناقش حول البيولوجيا الجزيئية في تربية الأسماك.

لقد أحدث اكتشاف تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف ثورة في البيولوجيا الجزيئية الحديثة. من خلال هذه التقنية ، يمكن توليد كميات كبيرة من البروتينات الموجودة بكميات ضئيلة ، بالإضافة إلى مواد نشطة بيولوجيًا أخرى ، من خلال التكنولوجيا الحيوية ، وهذه الجزيئات الضخمة المعدلة وراثيًا لها آثار جانبية قليلة جدًا.

ويمكن أيضا أن تستخدم لأداء التهجين التشخيصي في الموقع. هذه التقنية تساعد أيضا على عزل وتحديد الجينات المسؤولة عن الأمراض الوراثية.

في عام 1983 ، جعل المنشط البلازمينوجين المؤتلف (rt PA) تحولًا نموذجيًا في علاج احتشاء عضلة القلب (نوبة قلبية). الآن مع استخدام تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف ، العديد من المنتجات الأخرى مثل hirudin ، ديسموتاز الفائق ، urokinase ، prokinase ، الخ هي في السوق.

في تربية الأحياء المائية خاصة في التكاثر المستحث ، يتم استخدام استخدام pituian piscian الخام والثدييات. يحتوي مستخلص الغدة النخامية على هرمونات نمو gonadotropin وعوامل إطلاقها. وهي مطلوبة بكميات زائدة لتربية الأسماك.

هذه البوليبيبتيدات كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تصنيعها كيميائيًا ، ويمكن توليد هذه الببتيدات biotechnptides biotechnologically من خلال التلاعب في الحمض النووي ، وسيكون لها آثار جانبية أقل ، وستكون أفضل بدلاً من النظير المعد بشكل صناعي بالفعل المستخدم للتكاثر الجماعي.

تم تحقيق النجاح في تربية الأسماك في الآونة الأخيرة في تحسين العديد من الشخصيات الكمية مثل قطر البيضة ، ومعدل نمو وزن الجسم ، وطول الجسم وفي المناعة المفرطة في الأسماك مثل Tilapia zillii و Oreochromis niloticus ببساطة عن طريق حقن DNA القرش في العضلات عن طريق الحقنة.

أظهر تحليل DNA متعدد الأشكال العشوائي العشوائي (RAPD) أن شظايا متعددة الأشكال تراوحت بين 54.55٪ للدهرجة 1 (5'-ACC GGG AACG - 3 ′) و 14.29٪ للطبقة الأولى (5'-ATGACCTTGA-3 ′) كما ذكرت من قبل سودها وآخرون ، 2001 ، الزعيم وعاصم ، 2004 ، عاصم 2 الزعيم ، 2005.

بروتينات السمك تستخدم حاليا في الطب أيضا. يستخدم البروتامين لعكس منع تخثر الدم أثناء جراحة القلب والقسطرة. السلمون الكالسيتونين أفضل من الكالسيتونين في الثدييات للعلاج في مرض باجيت وشكل معين من مرض هشاشة العظام. يستخدم بروتين التجمد السمكي في الحفظ بالتبريد للأعضاء البشرية ، وكذلك في الحفاظ على المواد الغذائية.

إن استزراع الخلية وتقنية الحمض النووي المؤتلف في الأسماك بطيئة وتحتاج إلى دراسة أكثر شمولاً. ومع ذلك ، فقد تم التعبير عن جينات الأسماك لبعض المنتجات المحتملة في البكتيريا والخميرة. وقد تم استكشاف إنتاج الكالسيتونين السلمون والبروتينات المضادة للتجمد في الخلايا الجرثومية.

هناك حاجة كبيرة للحصول على جين أو مرنا لبولي ببتيد مثل هرمونات نمو غونادوتروبين ، وسيتوكنين ، وبروتامين ، وكالسيتونين وبروتين مضاد للتجمد ، وما إلى ذلك. بمجرد أن يتم تصنيع الجين / المرنا ، يمكن تحويله إلى كدنا من خلال إنزيم النسخ العكسي للأنزيم. .

حالما يتم الحصول على cDNA لبروتين معين ، ثم من خلال استنساخ DNA (تقنية تستخدم لإنتاج كميات كبيرة من جزء DNA معين لإنتاج مليون نسخة من جزء DNA بواسطة تقنيات الاستنساخ البكتيرية الروتينية) ، يمكن الحصول على كمية كبيرة من الحمض النووي.

يمكن إدخال جزء الحمض النووي لمصلحتنا أو إدخاله في البلازميد (الحاضر كجسم ذاتي التكاثر الذاتي) في البكتيريا أو الفيروسات (تتكاثر في البكتيريا ، البكتيريا) أو ناقلات متطورة بشكل اصطناعي تسمى كوسميدات.

للإدخال ، يتم قطع الحمض النووي للناقل بواسطة نوكليازات داخلية ثم يتم إدخال [كدنا] وأخيرا انضمت من قبل الانزيمات المعروفة باسم ligases DNA. يحتوي المنتج الآن على قطعة من الحمض النووي في ناقل الحمض النووي ، وبالتالي فإن التقنية تعرف باسم الحمض النووي المؤتلف. ثم يتم تضخيم هذا الناقل في مضيف مناسب إما البكتيريا أو خلايا الثدييات أو ثقافة الخلية السمكية.

حجم الاستنساخ محدود. البلازميد يمكن أن تستوعب 15000 سنة مضت ، والعاثيات تصل إلى 25000 نقطة أساس ، و cosmids تصل إلى 45000 سنة مضت. تم التغلب على الحجم بواسطة التقنية المعروفة باسم الكروموسومات الخميرة الاصطناعية (YAC).

وصف واتسون وكريك (1953) الحمض النووي كهيكل حلزون مزدوج الجدائل (الشكل 38.1). الحمض النووي هو جزيء polynucleotide. يتم ربط النكليوتيدات معًا عن طريق ربط فسفوديستر. له حجم هائل وكل كروموسوم هو جزيء DNA مستمر. يتكون الجزيء من قاعدة وسكر ديوكسيريبوز وفوسفات. يتم ترميز المعلومات الوراثية الموروثة من قبل الفرد في الحمض النووي.

السلاسل اثنين من الحمض النووي ، واحد هو 5 - 3 ′ وآخر هو 3′ - 5 ′ في الاتجاهات ، أي أن السلاسل هما معارضة بعضها البعض. الاتجاه مهم لأن تكرار الحمض النووي يبدأ من 5 ′ إلى 3 ′ وأيضا التسلسل الأساسي لتنظيم الجينات يقع في 5 إلى 3 ′ نهاية الجين. الاقتران الهيدروجيني بين القواعد محدد ، adenine (A) دائما أزواج مع الثايمين (T) و Guanine (G) دائما أزواج مع السيتوزين في الحمض النووي.

لدى الحمض النووي خاصية مميزة أخرى يمكن فصلها عن بعضها البعض إذا ارتفعت درجة الحرارة إلى 95 درجة مئوية ، وهذا ما يعرف باسم تغيير المصدر. يمكن دمج هذين الجدولين المنفصلين لتشكيل البنية الأصلية إذا تم خفض درجة الحرارة إلى 55 درجة مئوية ، وتعرف هذه الظاهرة باسم التهجين أو التلدين. هذه الخاصية المميزة أكثر أهمية لتكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف.

العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية هي أن الحمض النووي يؤدي إلى mRNA باستخدام الحمض النووي كقالب. وتعرف هذه العملية باسم النسخ. إن mRNA مسؤول عن تكوين البروتين ، الظاهرة المعروفة بالترجمة ، وتصنيع البروتين هو وظيفة الخلية (الشكل 38.2).

يكون تكوين mRNA معقدًا ، أثناء نضج mRNA ، يتم فصل الإنترونات ويتم إعادة ترتيب exons. يخرج الرنا المرسال من النواة لتشفير بروتين معين. قبل مجيئه إلى السيتوبلازم ، يشكل الرنا المرسال غطاء مميثل إلى الذيل 5 ′ وبولي (A) إلى 3 ′ نهايات. القبعة ضرورية في بدء الترجمة والبولي A في منطقة 3 is تعتبر ضرورية للرسائل في السيتوبلازم (الشكل 38.3).

يمكن أن يحدث اختراق في البيولوجيا الجزيئية عندما تم اكتشافه في الفيروس الارتجاعي يمكن تحويل الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي عن طريق إنزيم المنتسخة العكسية. هذا الاكتشاف هو العمود الفقري لإعادة الارتباط. تكنولوجيا الحمض النووي. يمكن تحويل mRNA إلى [كدنا] (الحمض النووي التكميلي) بمساعدة انزيم النسخ العكسي الانزيم (الشكل 38.4).

وبعبارة أخرى ، من الممكن ترجمة mRNA إلى DNA مكمل (cDNA) باستخدام mRNA كقالب. يحتوي [كدنا] لذلك شكّل قاعدة تكميليّة مناسبة ل [مرنا] ماعدا ، بالطبع ، مع [ثمين] يستبدل [أورسيل]. يستخدم الآن [كدنا] المستمدة من مرنا في تشخيص العديد من الأمراض عن طريق وصفها بشكل إشعاعي.

يساعد النسخ العكسي أيضًا في استنساخ جين. تم استنساخ الجين الأول في جامعة ستانفورد ، ثم تم تشكيل أول جزيء من تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف ، وهي ثورة في البيولوجيا الجزيئية. يساعد اكتشاف الإنكليكات أو إنزيمات التقييد في قطع الحمض النووي حتى 3 إلى 8 نيوكليوتيدات.

وقد تم الحصول على النوكليكات الداخلية من حوالي 400 سلالة من البكتيريا ويمكن لهذه الإنزيمات التعرف على حوالي 100 موقع مختلف في الحمض النووي. بعض من endonucleases وكذلك مواقع التعرف عليها هي (الشكل 38.5).

الشكل 38.5 إن الركيزة التي يتم الهجوم عليها بواسطة نوكليوتيدات تقييدية هي متسلسلة متوازنة. يقرأ المؤشر نفسه من اتجاهين أمامي وعكسي ، على سبيل المثال ، MADAM. أفضل مثال على إنزيم مقيد هو EcoR1 المصنوع من سلالة E.coli Ry 13. يهاجم EcoR1 تسلسل النوكليوتيدات GAATTC ، CTTAAG.

يمكن مساعدة ligases الحمض النووي في الانضمام إلى إدراج في الحمض النووي للناقل وناقلات مع الحمض النووي الأصلي وإدراجها في المضيف المناسب. طور سانغر وكولسون (1975) ، وماكسيم وجيلبرت (1977) تقنيات للتسلسل السريع للحمض النووي DNA و RNA. أصبح الآن تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) متاحاً ، والذي يمكن أن يوفر 1،000،000 نسخة من شظية الحمض النووي في 3 إلى 4 ساعات و مليار نسخة في 24 ساعة.

باستخدام هذه التقنيات ، يمكن تحسين تربية الأحياء المائية ويمكن صنع البروتين السمكي من الناحية البيولوجية. ولذلك ، فإن الأبحاث المكثفة في هذه الخطوط ضرورية للتعبير الجيني ، سواء في البكتيريا أو الفيروسات أو ثقافة الخلايا السمكية.