روش هاي توليد پرندگان تراريخت و كاربرد آنها در زيست فناوري

The generating methods of transgenic chickens and its potential application in biotechnology

طي چند دهه گذشته توانايي ايجاد تغييرات مستقيم ژنتيكي در سطح ملكولي انقلاب عظيمي را در علم زيست شناسي بوجود آورده است. فناوري موجود در تراريخت ها، امكان پيوند تكنيك هاي مختلف را در زمينه هاي جنين شناسي، بيولوژي سلولي و ژنتيك ملكولي فراهم كرده است. امروزه پرندگان تراريخت به عنوان ابزارهاي تحقيقاتي مفيد و موثر در بسياري از موسسات مورد استفاده قرار مي گيرند. بسياري از دانشمندان معتقدند كه قبل از تحقيق در اين مورد، ابتدا بايد روش هاي توليد پرندگان تراريخت متداول شوند. با توجه به پيشرفت چشمگير علم زيست فناوري، دستكاري مستقيم جنين به وسيله DNA و يا حامل هاي ويروسي امكان پذير شده است. اما به طور عموم، اين روش ها توانايي ايجاد جايگاه اختصاصي براي دستكاري ژنوم را ندارند. براي رفع اين مشكل، اخيراً روش هاي مختلفي براي توليد جوجه هاي تراريخت بر پايه استفاده از سلول هاي بلاستودرم (BDCS)، سلول هاي بنيادي جنين (ESCs)، سلول هاي زاياي بدوي (PGCS) و سلول هاي بنيادي اسپرماتوگونيال (SSCs) پيشنهاد شده و توسعه يافته است. لذا سيستمي كامل براي جداسازي، تكثير، آلوده كردن، انتخاب و تكثير مجدد محيط كشت سلول هاي بنيادي جنيني و به دنبال آن توليد ميزان بالايي شمير سوماتيك بهبود داده شده و نتايج آن در مقالات جديد علمي گزارش شده است. نشان داده شده كه روش كشت بيضه اي سلول هاي اسپرماتوگونيال جديدترين، ساده ترين و پربازده ترين روش توليد جوجه هاي تراريخت در طي سالهاي اخير بوده است. در اين روش از SSCs ها به عنوان القاگر در مراحل بيولوژيكي توليد اسپرم براي ايجاد جوجه هاي تراريخت استفاده مي شود. اگرچه استفاده از سيستم هاي ويروسي مي تواند باعث انتقال ژن با بازدهي بالا شوند، اما مسايل ايمني موجود، كاربرد عملي آن ها را محدود كرده است. در حال حاضر براي ايجاد پرندگان تراريخت از تركيب روش هاي توليد سلولهاي زاياي شيمر و دستكاري سلولي بنيادي پرتوان نيز استفاده مي شود. در اين مقاله سعي شده مهمترين روش هاي توليد جوجه هاي تراريخت، روش هاي انتقال ژن و همچنين كاربرد جوجه هاي تراريخت به عنوان راكتور زيستي در زيست فناوري تشريح شود.

During the last decades, potential of genetic modifications at the molecular level has created great revolution in biology. Transgenic technology has provided the possibility of connection between different techniques in field of embryology, cellular biology and molecular genetics. Nowadays, transgenic chicken are used as efficient research tools in many institutions. So, many researchers believe that before any research in the field of genetic manipulation, these methods should be optimized. Regarding to the remarkable progress of biotechnology, direct manipulation of chicken embryo by DNA or viral vectors is possible but generally, using this methods can not create a specific site and target genes for genetic manipulation. To fix this problem, recently, many scientists have proposed and improved different methods to generate transgenic chickens based on Blastodermal cells (BDCs), Embryonic stem cells (ESCs), Primordial germ cells (PGCs) and Spermatogonial stem cells (SSCs). By the way, recently the complicated system for the isolation, expansion, transfection, selection and re-expansion embryonic stem cell cultures and the subsequent production of high-grade somatic chimeras was improved and their results were published in scientific papers. In recent years, the results of several studies have shown testicular culture method from spermatogonial somatic cells (SSCs) is the newest, easiest and most efficient method of transgenic chicken generation. This method has been used biological process of sperm production and SSCs as inducer in transgenic chicken. Although, use of the viral systems can be lead to gene transfer with high efficiency, but the safety issues limited its practical applications. Nowadays, the methods of chimeras germ cells production and pluripotent stem cells manipulation are combined and used to generate transgenic birds. This review has attempted to describe the most important methods of generating transgenic chickens, the methods of gene transfer and also the application of transgenic chickens as bioreactor in biology.