Transgenik Balıklar: Anlam, Gelişme ve Uygulama

Bu makalede tartışacağız: - 1. Transgenik Balıkların Anlamı 2. Transgenik Balıkların Gelişimi 3. Transgenik Balıkların ve Yemlerin Kontrollü Kültürü 4. Gelişim İçin Gen Transfer Teknolojisi 5. Uygulamalar 6. Çevresel Endişeler 7. Transgenik Balıklar Tehdit Olabilir Yabani Popülasyonlar 8. Transgenik Balık İnvaziv Türleri.

Transgenik Balıkların Anlamı:

Transgenik bir balık, başka bir türün genini içeren balıktır. Bir transgenik balık, balık kalitesini, büyümesini, direncini ve üretkenliğini arttırmak amacıyla bir veya daha fazla arzu edilen yabancı gen ile sağlanan gelişmiş bir balık türüdür.

Tipik olarak, bir veya daha fazla verici türünün genleri izole edilir ve genleri alıcı türlerin hücrelerine taşımak için vektörler olarak işlev gören yapay olarak oluşturulmuş bulaşıcı ajanlara eklenir. Bir hücrenin içine girdikten sonra, genleri taşıyan vektör hücrenin genomuna girer.

Transgenik bir organizma, yabancı genleri alan her dönüştürülmüş hücreden (veya hayvanlar söz konusu olduğunda) yeniden üretilir. Ve bu organizmadan, transgenik bir çeşitlilik üretilebilir. Bu yolla, genler asla doğada karışamayan uzak türler arasında aktarılabilir.

Genetik mühendisliğinin hayvanlara, örneğin böcek ilacı bulunan patates gibi hayvanlara uygulanması, daha güvenli, daha ucuz bir gıda arzı olasılığı ve yetersiz farmasötik kaynaklar için yeni kaynakların yaratılması gibi birçok fayda sağlayabilir.

Genetik mühendisliği alanındaki ilerlemeyle birlikte, ticari kullanım uygulaması da artmıştır. Suda yaşayan hayvan yetiştiriciliği üretimini artırmak için su hayvanları üretilmektedir.

Genetik mühendisliği ve rDNA teknolojisinin kullanımı tıbbi ve endüstriyel araştırmalarda mucizeler yarattı. Transgenik balık, insan tüketimi için ilk pazarlanabilir transgenik hayvanlar olarak desteklenmektedir.

Balık yetiştiriciliği ve genetik gelişme için diğer karasal hayvanlar arasındaki en önemli yönlerden biri, balıkların, genellikle, çoğu memeliden veya kuştan daha fazla genetik çeşitlilik seviyesine sahip olmaları ve bu nedenle, seçim için daha fazla kapsam olmasıdır.

Gen transfer teknolojisini kullanarak, bilim adamları şimdi yaklaşık 18 ayda pazar büyüklüğüne ulaşan genetik olarak tasarlanmış çeşitli Atlantik somon balığı yarattılar, aksi takdirde balık pazar büyüklüğünde balık olmak için yaklaşık 24-30 ay sürer. Ayrıca hızla büyüyen özelliklere sahip çok sayıda balığın üzerinde değişiklik yapıp Mavi Devrim getirebileceğimizi umuyoruz.

Transgenik balık üretmek için genetik mühendisliği (gen aktarımı) için gereken önemli noktalar şunlardır:

(1) Bir gen dizisi, belirli karakteristikler için izole etmektir; örneğin, büyüme hormonu geni.

(2) Bu genler (gen dizisi) daha sonra plazmid Vector (enzimler endonükleazlar ve ligazlar kullanılır) olarak bilinen dairesel bir DNA içine yerleştirilir.

(3) Plazmitler, milyarlarca kopya üretmek üzere bakterilerde toplanır.

(4) Plazmitler, lineer DNA'ya verilir. Doğrusal DNA bazen gen kaseti olarak adlandırılır, çünkü yeni eklenen genin yanı sıra birkaç genetik materyal seti içerir; örneğin, büyüme hormonu geni. Teknoloji, bireyleri (balık) gelişmekte olan bireylerin germ hattına entegre etmek için kullanılabilir ve son olarak başka nesillere aktarılır.

(5) Kaseti balığın genetik yapısının kalıcı bir parçası yapmak.

Transgenik Balıkların Gelişimi:

Transgenik balıkların gelişimi, somon, alabalık, sazan balığı, tilapia ve diğerleri gibi birkaç türe odaklanmıştır. Somon ve alabalık, nakit mahsuldür, diğerleri ise öncelikle protein kaynakları sağlar. Halen, dünya çapında yaklaşık 40 veya 50 laboratuar transgenik balıkların gelişimi üzerine çalışmaktadır.

Bunlardan yaklaşık bir düzine ABD’de, Çin’de bir düzine ve diğerleri Kanada, Avustralya, Yeni Zelanda, İsrail, Brezilya, Küba, Japonya, Singapur, Malezya ve diğer birkaç ülkede. Bu laboratuvarların bazıları, birkaç yıl içinde balıklarını ticarileştirmeyi bekleyen şirketler ile ilişkilidir.

Geliştirilmekte olan balıkların birçoğu, vahşi veya geleneksel olarak yetiştirilmiş su ürünleri kardeşlerinden daha hızlı büyümesi için değiştirilmektedir.

Daha hızlı büyüme genellikle bir balık büyüme hormonu geninin bir balık türünden diğerine aktarılmasıyla gerçekleştirilir. Daha hızlı büyüyen balık, sadece kısa sürede pazar boyutuna ulaşmakla kalmaz, aynı zamanda daha verimli beslenir. İyileştirilmiş pansuman özellikleri olan transgenik sazan üretmek için alabalık büyüme hormonu (GH) kullanıldı. Bu tür transgenik sazan, toprak havuzlarda üretim için önerilmektedir.

Transgenik Somon:

Atlantik somonu, kutupsal antifriz destekleyici gen tarafından tahrik edilen büyüme hormonu olan pasifik bir somonla üretilmiştir. Bu transgenik somonun hızlı büyümesi, somon aroması için arzu edilen soğuk suda çalışan antifriz gen promotöründe olduğu gibi transgenik büyüme hormonu ile elde edilmez.

Devlin (1994), Kanada’daki Westeries, Kanada’daki Fisheries & Oceans, Kanada’daki bilim adamlarını araştırıyor. British Columbia, Coho somonundaki büyüme hormonu genini, bütün genetik elementlerin soket somonundan türetildiği bir gen yapısı geliştirerek modifiye etti.

Transgenik Coho, modifiye edilmemiş balıklardan ortalama 11 kat daha hızlı ve en büyük balık 37 kat daha hızlı büyüdü. Transgenik balıklarda büyüme hormonu seviyeleri, sıradan somonlarda olduğu gibi kışın düşmek yerine, yıl boyunca yüksektir. Devlin (2001). Modifiye edilmiş somon, en az üç yıl boyunca pazar büyüklüğüne ulaşmamış standart çiftlik somonunun aksine, bir yıl sonra pazarlanacak kadar büyük.

Transgenik Tilapia:

Afrika’nın yerlisi olan Tilapia balıkları dünya çapında “fakir erkeğin yemeği” olarak ekilir , ikincisi sadece ılık su yiyecek balıkları olarak sazan haline gelir ve Atlantik somonunun üretimini aşar (pazar değeri tilapininkinin iki katıdır). Tilapia, genetik olarak modifiye edilmiş ve izole edilmiş veya içerilmiş üretime mahsus transgenik bir balık olarak tanıtılmıştır.

Domuz büyüme hormonu ile modifiye edilmiş transgenik tilapi, transgenik olmayan kardeşlerinden üç kat daha büyüktür. Genetik olarak insan insülini ile modifiye edilmiş Tilapia, transgenik olmayan kardeşlerden daha hızlı büyüdü ve aynı zamanda insan deneklere nakil için bir adacık hücresi kaynağı olarak da işlev görebilir.

Transgenik Medaka Balığı:

Purdue hayvan bilimci Muir ve Howard (1999) küçük Japon balıklarını kullandılar, Oryzias latipes medaka olarak adlandırıldı, erkek med akasya genetiği Atlantik somonundan büyüme hormonu ile değiştirilirse ne olacağını araştırmak için. Somon büyüme destekleyicisi tarafından medakaya sürülen insan büyüme hormonundan oluşan bir gen yapısının yerleştirilmesi, transgenik medakayı üretti.

Değiştirilmiş ve geleneksel balık gruplarının yaşayabilirliği üç günlükken ölçüldü ve yüzde 30 daha az transgenik balık bu yaşa kadar kaldı. Araştırmacılar, büyük erkeklerin vahşi tip medaka gözlemlerine dayanarak dört kat bir çiftleşme avantajına sahip olduğunu hesapladı. Başka bir deneyde Bakteriyel patojenlere direnç oluşturmak için Medaka balığına Silk moth genleri tanıtıldı.

Transgenik Zebra Balıkları:

Akvaryumlarda yaşayan minik zebra balığı (Bmchydanio rerio), flüoresan kırmızı bir pigment üretmek için genetik olarak modifiye edildi ve bir akvaryum evcil hayvanı olan "akvaryum balığı" olarak satışa sunuluyor.

Bu tür transgenik evcil hayvanların düzenlenmesi bulanık ve ana düzenleyici kurumların hiçbiri olmadığı için akvaryum balığı karıştırılmıştır: Gıda ve İlaç İdaresi (FDA), ABD Tarım Bakanlığı (USDA) veya Çevre Koruma Ajansı (EPA), Japon balıklarının düzenlenmesine öncülük etmeye istekli olmuştur (USDA evcil hayvanlarla uğraşsa bile).

Japon balığı, Amerika Birleşik Devletleri'nde yasal düzenleme onayı olmadan 5 Ocak 2004 tarihinden itibaren satılmaktadır (Şekil 43.1).

Gong (2003) Zebra balığının yeni çeşitlerini geliştirmiştir. Üç "canlı renk" flüoresan proteini, yeşil flüoresan proteini (GFP), Sarı flüoresan proteini (YFP) ve kırmızı flüoresan proteini (RFP veya dsRed), transgenik zebra balıklarının stabil çizgilerinde kuvvetli bir kas spesifik mylz2 promotörü altında eksprese edildi.

Canlı flüoresan renkler (yeşil, sarı, kırmızı veya turuncu) flüoresan proteinleri olan bu transgenik zebra balıkları, hem gün ışığı altında hem de karanlıkta ultraviyole ışığında çıplak gözlerle görülebilir. Yeşil flüoresan proteini (GFP) aslen denizanasından (Aequorea tictoria) izole edilir.

Transgenik ortak sazan:

Storrs, Connecticut Üniversitesi Biyoteknoloji Merkezi müdürü Thomas T. Chen, sazan sarkomu virüsünün bir dizisine kaynayan gökkuşağı alabalığından büyüme hormonu DNA'sını ortak sazan haline getirdi.

Genetik materyal, verimli sazan yumurtalarına mikroenjeksiyonla enjekte edildi. Birinci nesil transgenik balık yavruları, değiştirilmemiş kardeşlerinden% 20 ila 40 daha hızlı büyüdü. Chen ayrıca transgenik yayın balığı, tilapia, çizgili bas, alabalık ve pisi balığı geliştirmektedir.

Araştırmacı Amy J. Nichols ve Profesör Rex Dunham (1999), Auburn Üniversitesi, Ala'daki balıkçılık ve müttefik su ürünleri bölümünde, standart çiftlik çeşitlerinden% 20 ila% 60 daha hızlı büyüyen transgenik sazan ve yayın balığı geliştirdiler.

Balık büyüme hormonu geninin başka bir kopyasını verimli balık yumurtalarına enjekte etmek için mikroenjeksiyon ve elektroporasyon kullanırlar. Elde edilen modifiye sazan ve yayın balığı büyümesi, fazladan balık büyüme hormonu tarafından uyarılır.

Hindistan'da, yabancı bilim insanlarından ödünç alınan yapılarla Madurai Kamaraj Üniversitesi (MKU), Hücresel ve Moleküler Biyoloji Merkezi (CCMB), Haydarabad ve Ulusal Matha Koleji, Kollam'da transgenik balık araştırmaları başlatıldı.

İlk Hint transgenik balığı, 1991 yılında MKU'da ödünç yapılar kullanılarak üretildi. Hindistan'daki bilim adamı, rohu balığı, zebra balığı, yayın balığı ve singhi balığı deneysel transgenik geliştirdi.

Yerli kökenli genler, promotörler ve vektörler şu anda sadece iki tür için mevcuttur; mühendislik büyümesi için rohu ve singhi. Son zamanlarda Madurai Kamaraj Üniversitesi'ndeki yerli yapıdan üretilen transgenik rohu, kontrol kardeşlerinden sekiz kat daha büyük olduğunu kanıtladı. Bu transgenik rohu doğumundan sonraki 36 hafta içinde 46 ila 49 gram vücut ağırlığına ulaşır.

Otomatik Transgenesıs:

Hintli bilim insanları, farklı türlerden gelen genlerin transferini sağlayan allotransgenezin aksine, bir balıkta bulunan büyüme hormonu genlerinin kopyalarını arttırmayı içeren oto-transgenez yoluyla transgenik balık geliştirmeye odaklanıyor.

Büyüme homone genlerindeki artış, et içeriğinde bir artışa yol açar. Hintli bilim adamları otomatik transgenezinin daha güvenli ve daha az tartışmalı olduğunu düşünüyor. Madurai Kamaraj Üniversitesi'ndeki biyolojik bilimler okulundan TJ Pandian'a göre, çoğu balık türünün üretim süresi daha kısa ve üreme sıklığı nispeten daha yüksek.

Tek bir dişi birkaç yüz veya bin yumurta üretebilir ve böylece daha fazla sayıda genetik olarak aynı yumurta sağlar. Ayrıca, en önemli avantajı döllenmenin dış olması ve deneysel manipülasyonla kolayca kontrol edilebilmesidir.

Pandian'a göre, “Pisin kökenli transgenlerin sınırlı mevcudiyeti, transgenik balık üretiminde en büyük engel olmuştu. Bununla birlikte, moleküler biyolojideki ilerlemeler ile daha fazlası. Dünyada 8500 gen ve cDNA pislik kökenli dizileri izole edildi, karakterize edildi ve klonlandı. ”

Transgenik Balık ve Yemlerin Kontrollü Kültürü:

Gölet ticari kültür sazan ve tilapia için etkilidir ancak somon ve alabalıkta daha zordur. Halen, su birikintisi kültürü sazan ve tilapiye uygundur çünkü balıklar vejeteryanlar, etçil somon balığı ve alabalık bir balık ve balık unu diyetine dayanmaktadır, ancak dünya çapında yem balığının stokları azalmış ve uygun bitkisel et ikameleri bulunmalıdır.

Atlantik somonu (tipik soğuk su etçilikleri gibi) bir kolza yağı diyetinde gelişemez, ancak balıklar yağ bitimi bitiminde en az 20 hafta sonunda bitebilirler.

Uzun zincirli yağ asitlerinin arttırılmış üretimi ile elde edilen GM yağı kolzalarının, gölet kültür balıkları için yem görevi görmesi önerilmiştir. Ve glifosata toleranslı GM kanola unu, gökkuşağı alabalığı için yem olarak GM olmayan kanolaya esas olarak eşdeğer olarak bildirilmiştir.

Transgenik Balıkların Gelişimi İçin Gen Transfer Teknolojisi:

Balık biyoteknolojisinde en sık kullanılan yöntemler, triploid, tetraploid, haploid, jinogenetik ve androgenetik balıklar üretilebilen kromozom manipülasyonu ve hormon tedavileridir.

Balıklarda diğer popüler gen transfer yöntemleri mikroenjeksiyon, spermlerin elektroporasyonu, yumurtaların elektroporasyonu ve spermlerin inkübasyonudur. Aşağıda, transgenik balıkların gelişimi için gen transferinde ana adımlar yer almaktadır.

A. DNA Yapısının Hazırlanması:

İstenen transgen, uygun bir promotör arttırıcı eleman ve yapısal bir DNA sekansı içeren plazmidde yapılan rekombinant bir gen veya DNA yapısı olmalıdır.

Yabancı genler tipik olarak, bu genleri hücrenin normal metabolik düzenlemesinin dışına etkili bir şekilde yerleştirmek için yabancı genlerin sürekli olarak (veya yapısal olarak) çok yüksek seviyelerde eksprese edilmesini sağlayan güçlü genetik sinyaller, promotörler ve / veya arttırıcılar ile sokulur. dönüştürülmüş hücreden kaynaklanan transgenik organizma.

Üç ana transgen türü vardır:

(1) İşlev Kazancı:

Bu transgenler, ekspresyonlarından sonra transgenik bireydeki belirli fonksiyonu arttırabilir. Örneğin, uygun promoter-arttırıcı elemana bağlı bir memeli ve balıktan büyüme hormonu genleri ve GH transgenini üretmek için yapısal bir DNA sekansı.

Transgenik bireylerde eksprese edildiğinde bu GH transgeni, transgenik hayvanın gelişmiş büyümesine yol açan büyüme hormonu üretimini arttırır.

(2) Muhabir Fonksiyonu:

Bu transgenler, promotör-arttırıcı elementin gücünü tanımlayabilir ve ölçebilir.

(3) Fonksiyon Kaybı:

Bu transgen, henüz transgenik balıkların modifikasyonu için kullanılmamaktadır. Bu tür transgenler, konakçı genlerin ekspresyonuna müdahale etmek için kullanılır. Transgenlerin promotör arttırıcı elementleri, bir balık büyüme hormonu genine bağlanır.

Dolayısıyla, transgenik balık, başlangıçta aynı türden türetilmiş ekstra DNA dizileri içerir. Gen yapısı daha sonra döllenmiş yumurtaya veya embriyoya sokulur, böylece transgen her bir yumurta veya embriyo hücresinin genomuna bağlanabilir.

B. Mikroenjeksiyonla Gen Transferi:

Mikroenjeksiyon, balıklarda gen aktarımı için en başarılı ve en yaygın kullanılan tekniktir. Bir mikroenjeksiyon tekniğinin bir yöntemi, DNA'yı hücrede kesik alana sokmak için ince enjeksiyon iğnesinin kullanılmasıdır. Bunu yaparken, enjekte edilen DNA ile doğrudan temas halinde olan hücreleri yok eder.

DNA entegrasyonunu sağlamak için kesilen bölgeye yakın sağlam hücrelere enjekte edilmelidir. Enjeksiyon aparatı bir diseksiyon stereomikroskobu ve biri transgen ve diğeri balık embriyosunu yerinde tutmak için bir mikropipet ile dağıtmak için bir cam mikro iğneye sahip iki mikromanipülatörden oluşur (Şekil 43.2).

Mikroenjeksiyon tekniğinin başarısı yumurta korusunun yapısına bağlıdır. Yumuşak koryon mikroenjeksiyonu kolaylaştırırken, kalın koryon DNA enjeksiyonu için hedefi görselleştirme yeteneğini sınırlar. Birçok balıkta (Atlantik somonu ve gökkuşağı alabalığı) yumurta korusu döllenmeden hemen sonra veya suyla temasta sertleşir ve sertleşir ve DNA'nın enjekte edilmesinde zorluk çeker.

Ancak, aşağıdaki yöntemleri kullanmak bu sorunu çözebilir:

(1) Enjektör iğnesini yerleştirmek için mikropolinin (döllenme sırasında sperm girişi için yumurta yüzeyindeki bir açıklık) kullanılması.

(2) Koryonda bir delik açmak için mikrocerrahi kullanılarak.

(3) Koryonu enzimlerle sindirerek.

(4) Döllenmeyi başlatmak ve koryon sertliğini azaltmak için 1mM glutatyon kullanarak.

(5) Döllenmemiş yumurtalara doğrudan enjeksiyonla.

Gen transferinin bir başka tekniği, DNA'yı hücreye ve hatta çekirdeğe vermek için ince bir iğne kullanarak doğrudan fiziksel yaklaşımı içeren intra-nükleer mikroenjeksiyondur.

Kısmen yenilenmiş hücre duvarı ile mikroenjeksiyon protoplast oranını kolaylaştırmak için, hücrelere zarar vermeden yapay olarak bağlı substrat ile katı bir desteğe tutturulabilir. Katı destek, cam kapak kaymalarından veya slaytlardan olabilir.

Mikroenjeksiyon Tekniğinin Adımları:

(1) İstenilen yumurta ve spermler optimum koşullarda ayrı ayrı depolanır.

(2) Su ve sperm ekleyin ve döllenmeye başlayın.

(3) Döllenmeden on dakika sonra yumurtalar tripsinizasyon ile eritilir.

(4) Döllenmiş yumurtalara, birkaç saat döllenmeden sadece birkaç saat sonra istenen DNA ile mikro enjeksiyon yapılır. DNA, germinal diskin ortasına, boşaltılmış yumurtalardaki ilk bölünmeye bırakılır. Mikroenjeksiyon için uygun zaman ilk 25 dakikadır ve bu da döllenme ile ilk ayrılma arasındadır.

(5) Mikroenjeksiyondan sonra, embriyolar kuluçka gerçekleşene kadar su içinde inkübe edilir.

Mikro enjekte edilmiş balık embriyolarının hayatta kalma oranları, balık türlerine bağlı olarak yaklaşık% 30-80 gibi görünmektedir.

Mikroenjeksiyon Tekniğinin Avantajları:

Bu tekniğin aşağıdaki yararları vardır:

(1) Bütünleyici dönüşüm için şansı artırarak, hücre başına optimum miktarda DNA verilebilir.

(2) DNA'nın teslimi kesindir, hatta hedef hücrenin çekirdeğine, yine bütünleyici dönüşüm için şansı arttırır.

(3) Küçük yapı enjekte edilebilir.

(4) Doğrudan fiziksel bir yaklaşımdır, bu nedenle bağımsız bir ana bilgisayar aralığıdır.

Mikroenjeksiyon Tekniğinin Dezavantajları:

(1) Bir seferde tek bir hücre enjekte edilebilir, bu yüzden zaman alıcı bir işlemdir.

(2) Sofistike araçlar ve uzmanlık becerileri gerektirir.

(3) Sınırlı embriyonik süre, enjeksiyonu daha fazla yumurtaya ve düşük bir dönüşüm oranına sınırlar.

C. Elektroporasyon ile Gen Aktarımı:

Gen aktarımı için basit, hızlı, verimli ve kullanışlı bir yöntemdir. Bu yöntem, DNA'yı hücrelere iletmek için elektriksel bir darbe içerir (Şekil 43.3). Hücreler, hücre zarını geçici olarak DNA'ya geçirgen kılan kısa bir elektrik şokuna maruz kalırlar.

Arzu edilen DNA fragmanı, elektrik çarpması üzerine hücreye giren protoplast membranının doğrudan temasına yerleştirilir. Sonuç olarak delik oluşturulabilir ve uygun bir şekilde sabitlenebilir
elektrik alan ile dipol etkileşimi.

Elektroporasyon, hücre zarının geçirgenliği için bir elektrik darbeleri zinciri içerir, böylece DNA'nın döllenmiş yumurtalara girmesine izin verir. Elektropore edilmiş embriyodaki DNA entegrasyon oranı, % 25'ten fazladır ve hayatta kalan orandır, bu mikro enjekte edilenlere kıyasla biraz daha yüksektir.

Elektroporasyon Tekniğinin Avantajları:

(1) DNA yapılarının eşzamanlı girişine izin verir.

(2) Mikroenjeksiyon için çok küçük yumurtaları olan türler için daha uygun bir yöntemdir.

(3) Bu yöntem uzmanlık gerektiren bir beceri gerektirmez.

D. Antifriz Protein Gen Transferi:

Polar Bölgelerinde buzlu deniz suyunda yaşayan birçok teleost, donmalarını önlemek için serumlarında antifriz glikoproteinleri (AFGP'ler) veya antifriz proteinleri (AFP'ler) üretir. Bu protein erime sıcaklığını değiştirmeden çözeltinin donma sıcaklığını düşürür.

Donma ve erime sıcaklığı arasındaki fark olan termal histerezis, bu proteinlerin benzersiz bir özelliğidir. AFP'ler ve AFGP'nin buz kristallerine bağlandığı ve buz kristali büyümesini inhibe ettiği gösterilmiştir.

Benzer antifriz özelliklerine rağmen, bu proteinler protein yapılarında oldukça farklıdır. Bir tür AFGP ve üç tür AFP vardır. Son zamanlarda Longhorn sculpin'de dördüncü tip AFP de bildirilmiştir.

Atlantik somon balığı Salmo salar, bu AGFP'lerden veya AFP'lerin gen (lerinden) yoksundur ve sıfırın altındaki deniz suyu sıcaklığında yaşayamaz. Sıcaklığın - 0, 6 ° C ile - 0, 80 ° C arasındaki sıcaklıklara tahammül edememesi, Kuzey Atlantik kıyılarında deniz kafes yetiştiriciliğinin en büyük sorunlarından biridir. Hew ve arkadaşları, gen transfer teknolojisini kullanarak AFP veya AFGP genlerini içeren antifriz dirençli Atlantik somon balığı geliştirdi.

Daha önce kış dere otundan (Pleuronectus amaricanus) olarak bilinen ana karaciğer tipi AFP'yi (wflAFP-6) kodlayan genomik klonu (2A-7) kullandılar, gen aktarımı için bir aday olarak kullanıldı.

Pisi balığı AFP'leri, küçük polipeptitler olan ve alanin ve helis içeriği yüksek olan tip I AFP'lere aitti. Flounder AFP'ler, karaciğer tipi ve cilt tipi AFP'ler gibi iki farklı izoformu kodlayan 80-100 kopyadan oluşan çok gen ailesidir.

WflAFP-6 veya wflAFP-8 (HPLC-8) gibi karaciğer tipi AFP'ler, sadece karaciğerde prepro AFP'ler olarak sentezlenir. Buna karşılık, wfsAFP-2 ve wfsAFP-3 dahil olmak üzere cilt tipi AFP'ler, hücre içi olgun AFP'ler olarak birçok periferik dokuda geniş ölçüde eksprese edilir.

E. Büyüme Hormonu Gen Transferi:

Son zamanlarda bilim insanları bir “tüm balık” büyüme hormonu modeli geliştirdiler. Ot sazanı ve ortak sazan karbonik anhidraz (CA) genini ve büyüme hormonu genini Hew et al., (1992) klonladılar ve sıraladılar. Çimen CA geni (beta-aktin) promotörü, pCAZ adı verilen yüksek verimli bir ekspresyon vektörü oluşturmak için çimen sazan büyüme hormonu cDNA'ya bağlanmıştır.

CAT genini reseptör geni olarak kullanarak, bir pCA ot sazanı büyüme hormonu, "bütün balık" transgenik sazan üreterek, mikropil yoluyla döllenmiş, aktive edilmemiş ortak sazan içine mikro enjekte edildi. Transgen varlığı, ters transkriptaz PCR ve Northern blotlama ile tespit edildi. Bu transgenik balıklar, kontrolün yaklaşık% 137'sinde yüksek büyüme oranı göstermiştir.

F. Hastalık direnci Gen Transferi:

Çin'de bilim adamları, ot sazanı hemorajik virüsüne (GCHV) direnç sağlayan bir geni pilot olarak kullandı. Protein kodlayan onbir farklı gen fragmanı klonlanmış ve GCHV genomik tek gen fragmanları kullanılarak in vitro translasyondan izole edilmiştir.

Capsid proteini SP6 ve SP7 gen cDNA'sının bilgisine dayanarak, 3 oligonükleotit, sentezlendi ve SV40 MT promotörü ile birleştirildi ve bir s ekspresyon vektörü yoluyla çimen sazan sitokin kaynaklı katil (CIK) hücrelerine aktarıldı ve GCHV ile transfekte edildi. Sonuç, ölümlerin virüsle mücadeleden sonraki bir siparişle azaldığını göstermiştir.

Transgenik Balık Uygulamaları:

Transgenik Balık aşağıdaki amaçlar için daha iyi kullanılabilir:

(1) Dünya nüfusunun artması nedeniyle gıda talebine bağlı olarak büyüyen balık üretimini artırmak.

(2) Piston kökenli farmasötik ve diğer endüstriyel ürünlerin üretimi için.

(3) Akvaryum için transgenik doğal kızdırma balık çeşitlerinin geliştirilmesi için.

(4) Su kirliliğinin izlenmesi için balık biyosensörleri olarak.

(5) Genlerin, promotörlerin izolasyonu ve etkili gen yapılarının sentezi için.

(6) Embriyonik kök hücrelerde ve in vitro embriyo üretiminde araştırmalar için.

(7) Antifriz proteini üretimi için.

Transgenik Balıklarla İlgili Çevresel Endişeler:

Örneğin, transgenik balıkların salınımları ile ilgili birincil çevresel kaygılar arasında vahşi popülasyonlarla rekabet, transgenin vahşi gen havuzuna hareketi ve av popülasyonunda ve av popülasyonlarında transgenik çeşitlilikteki diğer niş gereksinimlerindeki değişiklikler nedeniyle ekolojik bozulmalar bulunur.

Transgenik Balık Vahşi Popülasyonları Tehdit Edebilir:

West Lafayette, Ind. - Purdue Üniversitesi araştırmacıları, transgenik bir balığın vahşi doğaya salınmasının, yok olma noktasına kadar yerli popülasyonlara zarar verebileceğini keşfetti. Transgenik balıklar, doğal vahşi yaşam için önemli bir tehdit oluşturabilir.

Muir, “Transgenik balıklar tipik olarak yerel hayvanlardan daha büyük ve eşlerin çekilmesinde bir avantaj sağlayabilir” dedi. “Deneylerimizde olduğu gibi, genetik değişim de yavruların hayatta kalma kabiliyetini azaltırsa, transgenik bir hayvan 40 nesiller boyunca neslinin tükenmesine vahşi bir popülasyon getirebilir”.

Her ne kadar Kanada'daki araştırma tesislerinde, transgenik balıkların çevreye salınmasını önlemek için detaylı önlemler alınmaktadır. Balıklar kuşları dışarıda tutmak için genellikle ağlarla kaplı havuzlarda yetiştirilir; misketleri, rakunları ve insanları dışarıda tutmak için elektrikli çitler ile çevrili; ve küçük balıkların veya yumurtaların kaybolmasını önlemek için çıkışlar ekranlı drenajlarla donatılmıştır.

Gen akışı:

Transgenik balıkların ortaya çıkardığı en büyük çevresel kaygılardan biri, açık su kalemlerinde yetiştirilen bir transgenik türün, "gen akışı" olarak bilinen biyolojik bir süreç olan vahşi akrabalarla üreyen ekosisteme yeni özellikler kaçıp yayması olasılığıdır .

Transgenik veya geleneksel olarak yetiştirilmiş balıklar ve vahşi popülasyonlar arasındaki gen akışı, doğal biyoçeşitlilik için bir tehdit oluşturabileceği için çevresel bir sorundur.

Bazı araştırmacılar, transgenik bir balığa verilen genetik farklılıkların, bir organizmanın hayatta kalma ve genlerini gelecek nesillere geçirme kabiliyetini ifade eden bilimsel bir terim olan net uygunluğunu etkileyebileceğine inanmaktadır.

Bir balığın çocuksu ve yetişkin canlılığı, bir dişinin ürettiği yumurta sayısı ve bir balığın cinsel olgunluğa ulaştığı yaş gibi özelliklerdeki faktörleri etkileyen kavram, bazı gen akış senaryolarını tartışmak için yararlı bir barometre sağlar.

Bir bilimsel modele göre, eğer bir transgenik balık kaçar ve vahşi bir balıkla eşleşirse, gen akışı üç senaryodan birini izleyebilir:

Temizleme Senaryosu:

Bir transgenik balığın net zindeliği, vahşi akrabalarınınkinden daha düşük olduğunda, doğal seleksiyon, transgenik balığın getirdiği herhangi bir yeni geni / genleri hızlı bir şekilde temizleyecektir. Teoride, yeni özellik kanıtı sonraki nesillerden kaybolacak.

Yayılma Senaryosu:

Bir transgenik balığın net zindeliği, vahşi bir eşin net zindeliğine eşit veya daha yüksek olduğunda, gen akışı meydana gelebilir ve transgenik balığın genleri vahşi popülasyona yayılır. Bu, sonraki nesillerde transgenik genomun kanıtının devam edeceği anlamına gelir.

Truva Geni Senaryosu:

Bir transgenik balığın net uygunluğu, balığın çiftleşme başarısını arttırdığı, ancak yetişkin yaşama kabiliyetini azalttığı (yani, çiftleşecek kadar uzun süre hayatta kalma şansı) azalttığı şekilde değiştiğinde, bu balığın vahşi popülasyona girmesi hızlı bir düşüşe neden olabilir. vahşi nüfus

Temelde çiftleşme başarısı, yeni genin popülasyon boyunca yayılmasını sağlayacaktır, fakat hayatta kalamaması, sonraki nesillerin popülasyon büyüklüğünü azaltacaktır ve potansiyel olarak neslinin tükenmesine yol açacaktır.

Azalan bir balık popülasyonu, beslenen veya buna bağlı olarak diğer su türleri üzerinde ikincil etkiler yaratacaktır. 'Başka bir gıda kaynağına başarılı bir şekilde geçemeyen popülasyonlar veya hayatta kalması veya üremesi doğrudan azalan nüfusa bağlı olanlar da acı çekecektir.

Transgenik Balık İstilacı Türler:

Vahşi akrabalarla üremeseler bile, doğal ekosistemlere kaçan transgenik balıklar istilacı bir tür haline gelince çevresel bir sıkıntı olabilir.

Bu tehlike, esas olarak üreme kabiliyetleri ve zorlu koşullara dayanma kabiliyeti gibi zindelik özelliklerini geliştiren yeni genlere sahip olan transgenik balıklar için ortaya çıkmaktadır. Asla varolmayan bir ekosistemde gelişen bir transgenik balık popülasyonunun kurulması, yerel balık popülasyonlarını kalabalıklaştırabilir.

Risk azaltma:

Transgenik balık geliştiricilerin, transgenik balıkları sterilize ederek hem gen akışını hem de istilacı tür risklerini azaltmaya veya ortadan kaldırmaya çalıştıklarını not etmek önemlidir. Sterilizasyon nispeten kolay ve ucuzdur ancak başarı oranları oldukça değişkendir.

Ek olarak, sterilizasyon çevresel riskleri mutlaka nötralize etmez. Bilim adamları, kaçan, steril bir balığın, vahşi popülasyonlarda üremeyi bozan, kur yapma ve yumurtlama davranışlarıyla meşgul olabileceğine dikkat çekiyor. Kaçan steril balık dalgaları, her bir grup eşit derecede güçlü başka bir transgenik steril balık grubu ile değiştirildiği için ekolojik bozulmalar da yaratabilir.

Gıda Güvenliği Sorunları:

Önemli bir gıda güvenliği sorunu, balığın yüksek oranda kirlenmiş balığı yiyen insanlar için tehlike oluşturabilecek civa gibi çevresel toksinleri emmesi ve depolamasıdır.

Bazı bilim adamları, genetik mühendislik sürecinin neden olduğu ayrık biyolojik değişikliklerin, transgenik balığın, geleneksel balığın ememeyeceği bir toksini absorbe etmesine veya daha önce endişe verdiği bilinen bir toksini daha iyi tolere etmesine izin verebileceğinden endişe duyuyorlar.

Bazı bilim adamları, genetik mühendisliği sürecinin, özellikle gıda zincirinde daha önce hiç bulunmayan yeni proteinlerin ortaya çıkması yoluyla balığın alerjik potansiyelini artırabileceğinden endişe duyduğunu ifade etmişlerdir.

Ancak, genetik mühendisliğinin diyetlerini oluşturması da eşit derecede mümkündür. Genetiği değiştirilmiş bitki mahsulü, çeşitli ülkelerde gıda ve çevre güvenliği ile ilgili protesto gösterileriyle karşı karşıya kaldı. Tartışmak için transgenik hayvanları düzenleyen bir ihtiyaç vardır.