تعیین جنسیت گوساله پیش از تولد

در سالهای اخیر، بیوتکنولوژی به پیشرفتهای قابل توجهی در تولید محصولات کشاورزی و دامی دست یافته است که شامل انتقال یک ژن ویژه از یک گونه به گونه دیگر برای تولید ارگانیسم ترانسژن، تولید دامها و گیاهان مشابه از نظر ژنتیکی و آمیخته کردن انواع مختلف سلولها برای تولید محصولات مفید دارویی می باشد. پیشرفتهای حاصله کاربردهای زیادی در تولیدات دامی از طریق افزایش رشد دام، ظرفیت تولیدمثلی، سلامتی دام و توسعه محصولات جدید دامی، داشته اند. اما مبحثی که طی سالها،توجه مطالعات و آزمایشات تحقیقاتی زیادی را بخود معطوف ساخته است، امکان ایجاد و توسعه تکنیکی است که بتواند، به منظور پیش بینی جنس گوساله، اسپرم را در ابتدای کار، تعیین جنس کند. توانایی و امکان تعیین جنسیت گوساله، یک هدف قدیمی صنعت گاو شیری و گوشتی در دنیا بوده است و در حال حاضر به عنوان یکی از تکنیکهای تولیدمثلی مطلوب شناخته شده است. این روش، سیستمی است دقیق به منظور جداسازی کروموزومهای جنسی X و Y در اسپرم که با امر تلقیح مصنوعی همراه است و اثرات بسیاری بر بازده تولید شیر و گوشت خواهد داشت. این تکنولوژی کاربرد زیادی به منظور تغییرات و اصلاح ژنتیکی دام دارد که یک مثال بارز آن در صنعت گاو شیری است. به عنوان مثال در یک گله گاو شیری، به منظور تأمین ۲۰ درصد جایگزین گله، باید چیزی بیشتر از نصف گله با نرهای موردنظر آمیزش داده شوند. اما چنانچه تلیسه ها با اسپرم از قبل تعیین شده ، آمیزش داده شوند، کمتر از یک سوم گله به منظور فراهم کردن جایگزین، نیاز خواهد بود.
اولین پیشرفت حاصله در جداسازی کروموزمهای جنسی در اسپرم از طریق کشف این موضوع بدست آمد ه اسپرم های تعیین کننده افراد ماده (X )، ۳-۴ درصد DNA بیشتری از اسپرم های تعیین کننده افراد نر (Y ) دارند (البته این میزان بستگی به گونه موردنظر دارد). در حالیکه این تفاوت در میزان DNA بسیار ناچیز به نظر می رسد، اما برای ایجاد و توسعه روشی به منظور جداسازی اسپرم های تعیین کننده جنس نر ( اسپرم های دارای کروموزوم Y) و اسپرم های تعیین کننده جنس ماده ( اسپرم های دارای کروموزوم X ) مورد استفاده قرار می گیرد. جداسازی اسپرمها به دو گروه اسپرمهای دراری کروموزوم X و کروموزوم Y، بر اساس تفاوت در میزان DNA آنها و با استفاده از میزان رنگ فلورسانتی که از DNA تابیده می شود، انجام می گیرد. زمانیکه پرتو لیزر، به رنگ فلورسانت بر روی DNA تابیده می شود، آن را روشن می کند و هر اسپرم نوری را نسبت به میزان DNA موجود، پراکنده می سازد. به دنبال آن اسپرمها از یکدیگر جدا شده و درون ۲ لوله مجزا جمع آوری می شوند. پس به دلیل اینکه اسپرم دارای کروموزوم جنسی X ( تعیین کننده جنس ماده ) حاوی DNA بیشتری است، در نتیجه نور بیشتری را ساطع می کند و می تواند از اسپرم دارای کروموزوم Y، با استفاده از روند سیتومتری جدا شود. دقت این تکنیک بالاست و در نخستین آزمایشات ،بیشتر از ۹۰ درصد گوساله ها، بدنبال استفاده از این روند، مطابق با جنسی که قبل تعیین شده بودند، متولد شدند. اما با وجود دقت بالای کار، استفاده از اشعه لیزر می تواند قابلیت زنده ماندن اسپرمی که طی این روند، تعیین جنس شده است را کاهش دهد و در نتیجه، بازده کار پایین آید.
این روش به تولیدکنندگان گاو شیری، این امکان را می دهد تا گاوهای شیری برتر و پرتولید را با اسپرم دارای کروموزوم X به منظور تولید تلیسه ها، و گاوهای ماده با تولید پایین تر را با اسپرم دارای کروموزوم Y از نرهای گوشتی به منظور تولید گوساله های نر، تلقیح کند. پس با استفاده از این روش همیشه می توان، تلیسه جایگزین را از گاوهای شیری با تولید بالا و گوساله نر آمیخته تیپ گوشتی با ارزش بالا را از گاوهایی که تولید پایین دارند، بدست آورد. در صنعت گاو گوشتی، نیز، ماده ها با عملکرد بالا می توانند با اسپرم دارای کروموزوم X به منظور تولید تلیسه به عنوان جایگزین آمیزش داده شوند، که در نتیجه آن ، سرعت پیشرفت ژنتیکی درون گله نیز افزایش می یابد. کاربرد دیگر این روش می تواند در توسعه و افزایش لاین های مادری و آمیخته های تجارتی باشد. استفاده از اسپرم تعیین جنس شده ، افزایش گاوهای ماده گله با صفات مادری عالی را ( بازده تولیدمثلی بالا، تولید شیر خوب و رفتار مادری مناسب ) به منظور آمیزش با نرها برای تولید فراهم خواهد ساخت که اغلب گوساله هایی با صفت پرواری و لاشه خوب، تولید می کنند. با اجرای این تکنینک، امکان سازگار کردن گاوهای ماده با محیط و تولید گوساله‌های یکنواخت‌تری که گوشت با کیفیت بالا تولید می کنند، نیز وجود خواهد داشت.
در حال حاضر، در حالیکه، اسپرم تعیین جنس شده در مطالعات نامحدودی از تولید جنین در محیط آزمایشگاه استفاده می شود، هزینه بالا و بازده پایین آن در صورت کاهش قابلیت زنده ماندن اسپرم ها، نشان می دهد که اسپرم تعیین جنس شذه از طریق این تکنولوژی، هنوز برای استفاده وسیع در تلقیح مصنوعی، مناسب نمی باشد. این روش که بر اساس میزان DNA انجام می گیرد، به درجه بالایی از مهارتهای تکنیکی نیاز دارد و دربرگیرنده تعدادی از روش های مشخص و اصلاح شده می باشد.
با این وجود، علم جدید پروتئومیکس ، روش دیگری را برای توسعه روش علمی و اقتصادی تعیین جنس اسپرم، پیشنهاد کرده است. به این ترتیب که، با استفاده از پروتئینهای ویژه کروموزوم جنسی (Scsps ) ، که بر روی سطح اسپرم قرار دارند، به منظور پیشرفت روش جداسازی کروموزومهای جنسی X و Y در اسپرم ها، اجرای یک روش ایمنولوژیکال را فراهم می سازد که برای اسپرم ها کمتر مضر و مخرب خواهد بود. در این روش، آنتی بادیها، اسپرم ها از یک جنس را به یکدیگر چسبانده و پیوند می دهند و اسپرمی که معلق مانده و ترکیب نشده، از جنس مخالف بوده که می تواند به راحتی جدا شود و برای امر تلقیح مصنوعی مورد استفاده قرار گیرد.
بطور کلی این تکنولوژی، به دامداران کمک می کند تا جنس مطلوب خود را به هر میزان که موردنیاز است، بدون تولید جنس دیگر، افزایش دهند. به گفته محققین، این روش جدید، می تواند، بطور بالقوه سالانه، میلیونها دلار را در صنعت پرورش گاو ذخیره کند.
۱) سیتومتری : شمارش سلولها با استفاده از سیتومتر
۲) پروتئومیکس : یک زمینه جدید علمی در مطالعات ژنتیکی است که به بررسی تمامی پروتئینهای بیان شده توسط یک ژنوم می پردازد، که شامل شناسایی پروتئینهای بدن، تعیین وظایفشان و ... می باشد. پروتئومیکس بسیار به مطالعه ژنوم پیوسته است.
۳) ترمینال – کراس : یک شیوه تلاقی گری است که در آن همه نتاج حاصل از تلاقی ( آمیخته گری ) فروخته و یا کشتار می شوند و در گله جایگزین مورد استفاده قرار نمی گیرند.

http://www.farm.blogfa.com
مهندس بهاره طاهری
کارشناس ارشد دامپروری
منابع مورد استفاده:
۱- D.Niswender, G. ۱۹۹۹. Improving Genetics With Reproductive Biotechnology. Primeda Business Magazines and Media Inc. Available on: http://beef-mag.com/mag/beef_improving_genetics_reproductive/index.html.
۲- Morris, D.G., Diskin, M.G. and Sreenan, J.M. ۲۰۰۱. Biotechnology in Cattle Reproduction. Teagasc, Research centre Athenry,co.Galway. Beef production series. No.۳۹.
۳- Oishi, T., Cheong, II-Ch., C.Villar, E., Lee, Sh. and Ch. Vajrabukka.۱۹۹۹. Applied Biotechnology in Animal Reproduction. Regional Survay on applied biotechnology in Animal production. Available on: http://www.agnet.org/library/article/ac۱۹۹۹d.html.
۴- Weaver, T. ۱۹۹۹. New Accuracy in Sex Selection. Agricultural Reseach. Animal Germplasm, Resources, Conservation and Development, an ARS National Program.