مروري بر ژن كانديدا ميواستاتين

مطالعه ملكولي ژنهاي كانديدا نشان داده است كه اين ژنها چند شكل مي باشند و بر اكثر صفات كمي موثرند. مطالعات براي يافتن ژنهاي به وجود آورنده فنوتيپ مضاعف در گاوهاي گوشتي منجر به كشف ژن ميواستاتين شد كه به عنوان ژن كانديدا براي صفات توليد گوشت بررسي و نقش آن در نژادهاي مختلف دام و طيور و حتي انسان شناخته شده است. آناليزهاي مقايسه اي بين موجودات براي پروتئين ميواستاتين نشان دهنده درجه بالايي از توالي هاي حفظ شده در بين گونه هاست. در ميان حيوانات از پستانداران تا پرندگان و حتي ماهيها نيز عمل بيولوژيكي ميواستاتين بسيار حفظ شده است. با مطالعه ژنتيكي گونه هاي حيواني شايد بتوان جهشي را يافت كه در رشد عضله موثر بوده و با افزايش توليد عضله خالص و كاهش ميزان چربي قدمي موثر در افزايش توليد پروتئين برداشته شود. ژن ميواستاتين براي پرورشدهندگان حيوانات مزرعهاي در سراسر دنيا از اهميت ويژهاي برخوردار است چرا كه وجود جهش هايي در اين ژن باعث افزايش گوشت لخم و كاهش محتواي چربي گوشت شده و تردي آن را به علت كاهش بافتهاي پيوندي افزايش مي دهد و نهايتا موجب بهبود ضريب تبديل غذايي حيوان مي­گردد.

ميواستاتين پروتئيني است از خانواده سوپر فاميلي هاي مرتبط با ملكولهايي كه TGF-b[1] ناميده مي شود. ميواستاتين همچنين به عنوان فاكتور 8 رشد و تمايز (GDF- [2] شناخته شده است. ميواستاتين در دو فرم فعال و غير فعال ديده مي شود و فعاليت بيولوژيكي ميواستاتين ممكن است در هر مرحله از سنتز و ترشح تنظيم گردد. تصور مي شود كه ميواستاتين ممكن است باعث ميانجيگري بيان ژن در كنترل شكل فيبري ماهيچه گردد. همچنين تحقيقات نشان داده اند كه محدوديتهاي غذايي در موشها نتوانسته است روي سطوح mRNA ميواستاتين در ماهيچه هاي اسكلتي اثر داشته باشد. نتايج مجموعه تحقيقات حاكي از آن است كه اثر فيزيولوژيكي ميواستاتين عمدتا به رشد ماهيچه هاي پيش از تولد يعني زماني كه ميوبلاستها در حال تكثير و تمايز در مسير به وجود آوردن فيبرهاي عضلاني هستند، مرتبط مي باشد. ميو استاتين يكي از اعضاي خانواده (TFG-b) است كه نقش مهمي را در رشد و توسعه سيستم عضلاني دارا است. بيش از يك قرن پيش پرورشدهندگان حيوانات اهلي در اروپا مشاهده كردند كه يكسري از گاوهاي آنها بسيار تنومندتر از حيوانات ديگر بودند و با توجه به فنوتيپ حيوانات، نمونه هاي برتر را براي بهوجود آوردن حيوانات نسل بعد انتخاب كردند. نژادهاي Belgian Blue و Piedmentase دو نژاد معروفي بودند كه تكثير شدند. در حقيقت اولين جهش ژني كه باعث ايجاد عضله مضاعف گرديد توسط اين دو نژاد در سطح ئنيا منتشر شدو سالهاي زيادي طول كشيد تا دانشمندان توانستند به راز عضله دار بودن اين نژادها پي ببرند. نتايج تحقيق اكثر مطالعات نشان دهنده تاثير ژن ميواستاتين در عضله دار شدن گاوهاي Belgian Blue و Piedmentase مي باشد. اگرچه محققين ديگر در سال 2000 بيان كردند كه نواحي ديگر ژني نيز در رشد و تركيبات لاشه در جوامعي كه اللهاي ميو استاتين تفرق پيدا ميكنند موثر مي باشند. ژن ميواستاتين و يا جايگاهي نزديك به آن در ماهيچهدار شدن موثر مي باشد.
[1] Transforming Growth Factor-b
[2] Growth and Differentiation Factor-8
منبع: مجله جهان دامپروري (نشريه تخصصي علوم دامي و بيوتكنولوژي، سال چهارم، شماره 13)

رابطه استعداد ژنتيکي با ابتلا به جنون گاوي

محققين سرويس تحقيقات کشاورزي (ARS) آمريکا در حال تحقيق جهت يافتن رابطه ميان وراثت و استعداد ژنتيکي و احتمال ابتلاي گاوها به بيماري جنون گاوي هستند و جهت اين موضوع 192 گله گاو به نمايندگي از 16 نژاد رايج گاوهاي گوشتي و 5 نژاد رايج گاوهاي شيري در آمريکا، مورد تحقيق و بررسي قرار گرفته اند. براي اين منظور چندين زيست شناس مولکولي، PRNP را در گاوهاي مذکور مورد آزمايش قرار دادند تا ارتباط ميان پروتئين پريون با چگونگي و يا استعداد دامها به ابتلا به بيماري جنون گاوي بدست آورند. در همين رابطه و پس از آزمايشات مورد نظر حدود آنان توانستند از 192 گله مورد آزمايش حدود 388 گونه و شکل مختلف پروتئين پريون را شناسائي کنند که از اين تعداد حدود 287 شکل از آنها تا پيش از اين ناشناخته بودند که برخي از آنها مي توانند بر ميزان استعداد ژنتيکي گاوها در ابتلا به بيماري جنون گاوي موثر باشند. همچنين مقايسه ميان PRNP در گاوهاي مبتلا و گاوهاي سالم محققين را قادر مي سازد تا بتوانند شاخصهاي ژني موثر بر استعداد گاوها در ابتلا به بيماري جنون گاوي را در پريون شناسائي کنند. با اينکه شيوع بيماري جنون گاوي در آمريکا به طرز محسوسي پائين است اما با اين حال اين تحقيقات مي توانند به افزايش دانسته هاي جديد در مورد اين بيماري کمک کرده و صنعت گاوداري را در مواجه با بيماري هاي ديگري از اين نوع که ممکن است در آينده رخ دهند، تقويت نمايند. شايان ذکر است، BSE) BOVINE SPONGIFORM ENCEPHALOPATHY) يا بيماري جنون گاوي يک اختلال عصبي کشنده است که بواسطه اختلال در عملکرد پروتئين هاي پريون بوجود مي آيد. (پريون پروتئيني است که به طور طبيعي در سيستم عصبي پستانداران وجود دارد).

انقلاب نانوتكنولوژي در زمينه توليد غذا

چكیده :
نانوتكنولوژی یاهنر ساخت مواد از اتم ها ، توانایی كپی كردن دقیق اتم ها بصورت منحصربه فرد وقراردادن آنها در جای دلخواه می باشد .
نوید نانوتكنولوژی در خصوص كشاورزی وتولید غذا ، بازگشت 90 % اززمین های كشاورزی به وضعیت طبیعی ، ایجادگلخانه های دارای عملكرد بالا كه تقریباً 10% از زمین های كشاورزی فعلی را در برمی گیرد و جمعیت جهان را تغذیه می كند واز انقراض ونابودی بیشتر جانوران وگونه های گیاهی جلوگیری میكند ودخالت آگاهانه وعالمانه انسان در جهت تسریع روندتكامل گیاهان می باشد .
نانوتكنولوژی علمی جدیداست كه می خواهد مضراتی راكه علوم مصنوعی به عالم فعلی گذاشته از بین برده واز راه طبیعی جهان را به بهشت تبدیل كند بطوری كه زندگی را برای تمامی مردم از كوچك تا بزرگ لذت بخش وراحت سازد .
مادرآستانه ورود به جهانی آرمانی هستیم، تولید محصولات كشاورزی برمبنای نانوتكنولوژی مثل سیب زمینی كه فقط پروتئین های موجود درآن بانفوذ براتم های گرد وغبار، هوا وآب نمونه هایی مشابه خودرا ایجاد می كند ، تاسیب زمینی شكل گیرد. یا تولید غذا برمبنای نانوتكنولوژی مانند استیك جوجه یا بره نیم پزشده به كمك ملكول هاواتم ها توسط خودمان بدون اینكه حیوانی ذبح شود ، همه نمونه هایی از رسیدن به جهان آرمانی است . در نتیجه می توان یك طرح زیبا از پایان دادن به قحطی وگرسنگی ارائه داد كه درآن سیاره ای با درختان مو سبزرنگ وزیبا ومیوه های كشاورزی كه خاك طبیعی وكاملی ندارند ، ترسیم می شود .
مقدمه:
به پیوند اجباری شیمی و مهندسی ، نانوتكنولوژی یا دومین انقلاب صنعتی گفته می شود. نانوتكنولوژی یا هنر ساخت مواد از اتم ها ،با تولید جدید از محصولاتی كه پاكیزه تر،نیرومندتر ،سبك وزنتر و سالمتر از مواد قبلی است ، همراه می باشد. نانوتكنولوژی سعی در یكی كردن اكتشافات و پروژه ها از بیوتكنولوژی و مهندسی ژنتیك با شیمی،فیزیك ، الكترونیك و علم مواد دارد. (1)
با استفاده از نانوتكنولوژی هر چیزی می تواند به شكل هر شی قابل تصور دیگری متصور شود و 92 عنصر جدول تناوبی می توانند بی نهایت با هم تركیب شوند تا ملكول های متفاوتی از ابعاد نانوگرفته تا یك سیاره را بسازد . (1)
در سال 1959 ریچارد فینمن تئوری تكنولوژی برتر را ارایه داد در سالهای آتی با ذكر جزئیات بیشتر این تئوری،مطالبی توسط اریك دركسلر تحت عنوان موتورهای آفرینش در سال 1986 و نامحدود ساختن آینده در سال 1991 ارایه گردید ، وی تنها درجه دكتـری در نانونوتكنولوژی را در همین سال از دانشگاه MIT دریافت نمود . (3)
هدف از انتخاب این موضوع آگاهی دادن به افراد جامعه در مورد پیشرفت علم در زمینه تولید غذا در عصر نانوتكنولوژی می باشد،زیرا در آن برهه از زمان به طور نمایی همراه با دقت اتمی، در همان نانو عمومی غذا می تواند از اتم های خام سنتز شود تا به اهداف آلودگی كمتر و پاك كردن اتوماتیك آلودگی موجود دست یابیم و پایانی برای قحطی و گرسنگی داشته باشیم.
تاریخچه پیدایش كشاورزی و انقلاب صنعتی
درحقیقت اگر هر 100 میلیون سال را یك سال در نظر بگیریم كره زمین سیاره ای 46 ساله است كه هیچ اطلاعاتی راجع به 7 سال اول آن وجود ندارد ودر مورد سالهای میانی آن اطلاعات كم و بیش پراكنده و نامطمئنی وجود دارد. درسن 42 سالگی گیاهان و جنگل ها پدیدار شده و شروع به رشد كرده اند،انسان جدید حدود 4 ساعت روی زمین است كه طی همین یك ساعت گذشته كشاورزی را كشف كرده و انقلاب صنعتی فقط یك دقیقه پیش اتفاق افتاد. حال ببینیم كه در این یك دقیقه انسان چه بلایی بر سر این كره 46 ساله آورده است.

نانوتكنولوژی چیست؟
نانوتكنولوژی یا هنر ساخت مواد از اتم ها،توانایی كپی كرده دقیق اتم به صورت منحصر به فرد و قرار دادن آنها در جای دلخواه می باشد. در حقیقت به پیوند اجباری شیمی و مهندسی شیمی نانوتكنولوژی گفته می شود. نانوتكنولوژی یا دومین انقلاب صنعتی جهان،رقیب سایر تكنولوژی ها نیست ، بلكه مكمل و پایه آنهاست.این علم در واقع مهمترین كلید پتانسیل اقتصادی در قرن بیست و یكم به حساب می آید. نانوتكنولوژی علمی جدید است ،كه می خواهد مضراتی راكه علوم مصنوعی در عالم كنونی گذاشته از بین ببرد و از راه طبیعی جهان را تبدیل به بهشت كند،به طوری كه زندگی را برای تمام مردم از كوچك تا بزرگ لذت بخش و راحت سازد،با این علم گرسنگان سیر می شوند و دیگر قحطی از بین می رود و ما شاهد اتفاقات بسیاری كه هم اكنون قادر به تصور آن نیستیم،می باشیم. نانوتكنولوژی یك رشته جدید نیست،بلكه رویكردی جدید در تمام رشته هاست. اطلاعات ما از طبیعت آن را آخرین مقیاس تولید می داند. (1)

وعده های نانوتكنولوژی در تمام رشته ها به جز كشاورزی و تغذیه:

جهان در آستانه یك انقلاب تكنولوژی جدید ، برترازتجربه هرانسانی می باشد.این انقلاب صنعتی قدرتمندجدیدظرفیت آوردن سلامتی،سعادت و تعلیم و تربیت،بدون آلودگی برای هر انسان در سیاره خاكی را دارد (6) ، جاودانگی و طول عمر، اولین نتیجه نانوتكنولوژی می باشد. . نانوتكنولوژی پزشكی به مرگ،پیری زود رس و بیماریهای حاد خاتمه می دهد (2) . نانوتكنولوژی كامپیوتر هایی را طراحی می كند كه در هر ثانیه قادرند ساختارهای جدیدی از اتم ها و مولكول ها را به وجود آورند. همواره با پیشرفت نانوتكنولوژی،روش زندگی مردم به طور اساسی عوض می گردد و رفتارهای مردم به شدت تحت تأثیر این سیستم جدید قرار می گیرد. مسافرت فضایی مطمئن و ارزان و قابل استطاعت برای همه خواهد شد (1) . نانوتكنولوژی احتمال خطرات مربوط به موجودات زنده دنیا را به صفر می رساند.در نتیجه با پیشرفت نانوتكنولوژی تمام كالاهای مصرفی،بادوام،جدید،پرثمر،ارزان و فراوان خواهد شد. در اثر این تكنولوژی كانال های تلویزیونی زیادی در این خصوص به وجود می آیند و عناوین روزنامه ها و مجلات با موضوع نانوتكنولوژی آغاز می شود. یك ابر كامپیوتر،از یك سلول انسان بزرگتر نیست،یك سفینه فضایی چهار نفره از یك ماشین خانوادگی گرانتر نخواهد بود، با این دلایل و سایر دلایل شیوه زندگی جهانی از بنیاد تغییر خواهد كرد. نانوتكنولوژی،كالاها را از مواد بازیافتنی بسیار بی ارزش می سازد،متخصصان در نانوتكنولوژی از ذرات ریز اتمی و مولكولی،ربات های بسیار پیچیده ای می سازند. نانوتكنولوژی با به كار گیری خاصیت های شیمیایی اتم ها و مولكول ها و اینكه چگونه ملكول ها به هم نزدیك شده و خاصیت چسبندگی پیدا می كنند،ساخت مولكول های جدیدی را پیشنهاد می كند،كه این ملكول های ساخته شده خواص فوق العاده ای دارند .نانوتكنولوژی امكان ایجاد ساختار های زیستی عجیبی را فراهم می سازد (7). مثلاً می توانیم بافت های آنچنان مقاومی در بدن بسازیم كه با افتادن از یك ساختمان بلند كوچكترین خدشه ای در عملكردشان وارد نشود و سلامت خود را حفظ كنند. با استفاده از نانوتكنولوژی دیگر نیازی به پاك سازی شهرها نداریم . نانوتكنولوژی مشكل زباله های هسته ای را تماماً مرتفع می سازد،یعنی باقیمانده واكنش های شكافت هسته ای،مواد عادی،كاربردی و از همه مهمتر غیر رادیواكتیو هستند. نانوتكنولوژی از جمله اصولی می باشد كه در شیمی تكاملی مطرح بوده و می تواند موجب انجام میلیون ها آزمایش هم زمان در مدت كوتاهی شود. تولید لباس هایی كه به شرایط مختلف آب و هوایی حساسندو به سیستم های اطلاعاتی متصل می شوندتا علایم حیاتی را كنترل كنند، همچنین قادر به ترشح مواد دارویی هستند و جراحات را محافظت می كنند. درنانوتكنولوژی ساختمان ها و وسایط نقلیه به طور خودكار با شرایط آب و هوایی سازگار می شوند.نانوتكنولوژی تغییر دهنده مبنای كامپیوترهای كنونی و نوید بخش كامپیوترهای كوانتومی می باشد. دیگر یك ابركامپیوتر ، از یك سلول انسان بزرگتر نیست ، یك سفینه فضایی چهار نفره از یك ماشین خانوادگی گرانتر نخواهد بود (11) ، بااین دلایل شیوه زندگی جهان از بنیاد تغییر خواهد كرد و تحلیل آزمایشگاهی روی یك تراشه و همچنین بیو انفورماتیك را فراهم می سازند. شناسایی مجرمان از طریقDNA باقیمانده در محل جرم، فاكتوریل گیری از اعداد بزرگ،جمع شدن تمام اطلاعات موجود در كتابخانه كنگره و تعبیه در یك فضایی به اندازه یك حبه قند . از بین بردن بیماری سرطان توسط نوشیدن دارویی كه حاوی نانوربات هاست و درآن آب میوه مورد علاقه شما حل شده باشد امكان پذیر می شود ، زیرا نانوربات ها برای حمله و ترمیم ساختار مولكولی سلول های سرطانی و بی خطر ساختن ویروس ها برنامه ریزی شده اند و می توان به گونه ای نانو ربات ها را برنامه ریزی كرد كه جراحی های بسیار حساس و دقیق را انجام دهند. كه این جراحی هایك هزار بار دقیق تر از تیزترین چاقوهای جراحی عمل می كنند. یك نانو ربات با كاركردن در چنین مقیاس كوچكی می توانند بدون ایجاد زخم هایی كه جراحی های متداول بر جای گذارد،كارآیی بالایی داشته باشد. در آینده پزشكی قادر خواهد بود با تهیه رسانه دقیق تشخیصی كه توسط نانوكامپیوترها تفسیرخواهد شد و توسط ذخایر دارویی كه در دستگاه های بسیار ریز ساخته می شوند مصونیت نهانی را در مقابل بیماری ها برای انسان ایجاد كنند. این ربات ها ماشین های قابل برنامه ریزی هستند كه می توانند وظایف نامحدودی را در جهان فیزیكی انجام دهند،می توانند سطل آشغال را از منزل خارج كنند،ماشین شما را رنگ كنند یا یك ساختمان اداری بسازند و سپس پنجره های آن را بشویند یا یك لحظه همانند ربات ترمیناتور در فیلم آرنولد عمل كنند یا اینكه به شكل یك صندلی باغ در آیند [4] . اگر می خواهید فولاد بسازید ماشین های نانو را در یك محل اوراقی رها كرده بدون سوخت زغال سنگ جهت ذوب فلزات و برجای گذاشتن زباله این كار را انجام می دهند. ابعاد كارخانه ها در اندازه یك میز تحریر است كه قادر به تولید هر چیزی خواهند بود. احتمالاً در صبح كارخانه آخرین مدل طراحی شده ساعت را برایمان می سازد،بعداز ظهر ممكن است حافظه بیشتری برای رایانه امان بخواهیم كه كارخانه آن را خواهد ساخت و غروب برخی از جدیدترین ابزارهای نانوپزشكی را می سازد. با تغییر آرایش اتم های زغال سنگ می توانیم الماس بسازیم یا اگر آرایش ماسه (شن و سنگ) را تغییر داده و به آن مواد دیگری اضافه كنیم می توانیم تراشه های كامپیوتری بسازیم. می توانیم موادی بسازیم كه 80 تا 100 مرتبه محكم تر و سبك وزنتر از فولاد باشد و اتومبیل های شخصی بسیار امن،بی سرو صدا با كارایی بسیار بالا را طراحی كنیم كه می توانند به صورت عمودی در هوا پرواز كنند. همچنین پل ها و جاده ها توانایی احساس ترك و مرمت را دارا می باشند. (3)

وعده های نانوتكنولوژی در كشاورزی و تغذیه :

مولكول های پروتئین نوعی مولكول هستند كه در مواد خوراكی مانند سیب زمینی وجود دارند، درعصر نانوتكنولوژی این مولكول ها برای تولید مولكول های شبیه به خود اتم های موجوددرخاك ،آب و هواراجذب می كنندوسیب زمینی سازند،تولیدغذاهای مولكولی و خاتمه دادن به خشكسالی و قحطی، بطور نمایی ، همراه با دقت اتمی ، غذا می تواند از اتم های خام در همان نانو عمومی سنتز شود . استیك جوجه ویا بره نیم پز را خودمابه كمك مولكول ها و اتم ها بوجود می آوریم ، بدون آنكه حیوانی را ذبح كنیم (5) . بوجودآوردن گیاهان و حیواناتی كه نسل آنهامنقرض شده اند، همه نمونه هایی از وعده های نانوتكنولوژی می باشد (10). در آینده می توان ویژگی های مطلوب را از طریق مهندسی ژنتیك در مورد خوراكی جاسازی كرده وازاین طریق طعم غذاها را بهبود بخشید، هم چنین می توان مقاومت گیاهان رادربرابربیماری افزایش داد و عمرآن هارادرمحل كشت ومصرف ، طولانی تركردورشدآن هاراسریعترنمود وحتی درمحیط های نامساعدكاشت.تادر شوره زارها،باآب كمتریا آب و هوای سرذتررشدكنند. ماحتی توانایی تغییر شرایط آب وهوایی را خواهیم داشت و شاهدابداع درختانی خواهیم بودكه رشدآن هابهینه و ساختارشان برای كاربردهای ویژه ای همچون الوار،خمیركاغذ،میوه یا جداكننده های كربن(برای كاهش پدیده گرم شدن كره زمین)مناسب باشد.درنتیجه موادغذایی اصلاح شده به روش ژنتیك ، تغذیه را بهبود بخشیده ودرعین حال مصرف آفت كش ها و آب راكاهش می دهند.غذاهایی كه مصرف می كنیم روز به روز از حالت طبیعی خارج شده و مهندسی تر می شوند (6).نانوتكنولوژی بهروری كشاورزی را برای جمعیت های بالاتر میسر می كند.بازگرداندن 90% از زمین های زراعی به وضعیت طبیعی خود و به كارگیری گلخانه ها با كاركردبالاكه تقریباً 10% زمین های زراعی فعلی رامی پوشانند وجمعیت جهان را تغذیه می كنند ، فیزیكی دیگر از وعده های نانوتكنولوژی می باشد . درعصر نانو میلیون ها مایل مربع زمین به ساكنین بومی جهان برگردانده می شودو از انقراض ونابودی بیشتر جانوران وگونه های گیاهی جلوگیری می شود (9) . نانوتكنولوژی علمی جدید است كه می خواهد مضراتی كه علوم مصنوعی در عالم كنونی گذاشته را از بین برده واز راه طبیعی جهان را تبدیل به بهشت كند ، بطوری كه زندگی برای تمام مردم ازكودك تابزرگ لذت بخش وراحت شود ( . انقلاب صنعتی برای اشخاص ساكن روی این سیاره این توانایی را ایجاد می كند . كه ازاین پس نیازی به بریدن درختان جنگل ها و فرستادن دودشان به هوا نشوند و این پیمان نانوتكنولوژی است . آیا شما چوب می خواهید ؟ كدام یك را ترجیح می دهید : چوب درخت ماهون ، ساج ، آلبالو ، چوب سخت وراه راه یا هرچیز خارجی دیگر هیچ مشكلی نیست ، فقط نرم افزار خود را برای چوب مورد دلخواه پاك كنید ومواد خام تغذیه ای را روشن كنید ودكمهGO را فشار دهید . (6)

نتایج وپیشنهادات :
1- نانوتكنولوژی ماراقادربه ساختن هر چیزی با كوچكترین مقیاس طولی ممكن ( اتم به اتم ، مولكول به مولكول ) با دقت وظرافت هرچه تمام تر می كند .
2- نانوتكنولوژی صدمات بوجود آمده از انقلاب صنعتی را جبران می كند .
3- نانوتكنولوژی پایان آلودگی ، بریدن جنگل ها ، گرسنگی وقحطی را ترسیم می نماید .
4- نانوتكنولوژی نوید كالاهای مصرفی بادوام ، جدید ، پرثمر ، ایمن تر ، ارزان ، فراوان ، انعطاف پذیر ، محیطی قابل تحمل ، آرامشی ثابت ، پیشرفتی سالم ، بهبودی مواد قبل از تبدیل شدن به مواد زائد ، سلامتی ، ثروت ودانش را می دهد .
5- نانوتكنولوژی بهره وری كشاورزی را برای جمعیت های بالاتر میسر می سازد .
6- سیب زمینی را با استفاده از اتم های گرد وغبار ، هوا و آب می توان تولید كرد .
7- استیك جوجه یا بره نیم پز را به كمك مولكول ها واتم ها بدون ذبح حیوان می توان تولید كرد .
8- تولید غذاهای مولكولی
9- بوجود آوردن گیاهان وحیواناتی كه نسل آنها منقرض شده اند .
10- بهبود طعم غذاها ، افزایش عمر مصرف آنها ومهندسی شدن غذاهای مصرفی
11- تولید انواع درختان مهندسی شده به كمك نرم افزار خود برای چوب مورد دلخواه
12- بازگرداندن 90 % از زمین های كشاورزی به وضعیت طبیعی واستفاده از 10 % از زمین های كشاورزی در قالب گلخانه هایی با عملكرد بالا وتغذیه جمعیت جهان
13- تغییر شرایط آب وهوایی جهان
14- نانوتكنولوژی روش زندگی مردم را بطوراساسی عوض می كند ورفتارهای مردم را به شدت تحت تاثیر این سیستم جدید قرار می دهد .
15- نانوتكنولوژی مضراتی كه علوم مصنوعی در عالم كنونی گذاشته را از بین برده واز راه طبیعی جهان را تبدیل به بهشت می كند .
16- پایان قحطی وگرسنگی را نانوتكنولوژی با ترسیم سیاره ای با درخت های مو سبز وزیبا ومیوه های كشاورزی كه خاك طبیعی وكامل ندارند ، ارائه می دهد .
17- در نانوتكنولوژی كامپیوتر های بسیار بزرگ وپیچیده می توانند به اندازه سلول بدن انسان ها ساخته شوند .
18- قراردادن اطلاعات انبوه در یك فضای بسیار كوچك مانند اطلاعات بزرگترین كتابخانه های دنیا در یك حبه قند .
19- جایگزین شدن نانوتكنولوژی با كارگر ، مدیریت وحتی خود كارخانه .
20- نانوتكنولوژی مهمترین كلید پتانسیل اقتصادی در قرن بیست ویكم است .
21- هرچیزی می تواند به شكل هر شی قابل تصور دیگری شكل بگیرد .
22- دیگر نیازی به شخم زدن هیچ مزرعه ای برای تهیه نان روزانه نیست .
23- در پایان اطمینان دارم كه تمام اتم ها ومولكول های هستی در هر تركیبی كه باشند وهر تغییری را كه بپذیرند ، اما ستایشگر خالق خود هستند و در آن تردیدی نیست .

منابع
1. http: // www . nanozine . com / WHATNANO. HTM
2. Uracil as an Alternative to 5-Fluorocytosine in Addressable Protein Targeting
by : John A. Wendel and Steven S. Smith
3.http://www.foresight.org/EOC/EOC_Chapter_7.html
4.http://www.foresight.org/Nanomedicine/NanoMedFAQ.html
5.http://www..zyvex.com/nano.
6.Henry Miller,M.D. ,Fellow at Stanford University`s Hoover Institution ; June 17 , 1999
7.http://www.PNNL Nanotechnology - Nano Revolution.htm
8.MOLECULAR MANUFACTURING DEVELOPMENT AND TECHNOLOGY PLANNING by : David R. Forrest
9.The Nanotechnology Ecology (NanoTechnology Magazine)
10.http://www.nanozine.com/nanogear.htm
11.http://wwww.foresight FAQ General Nanotechnology Information.htm
انقلاب نانوتكنولوژی در زمینه تولید غذا
مهندس احمدموسایی
عضوهیات علمی دانشگاه آزاداسلامی واحداقلید

آشنايي با ژنوميک

ولین کتاب حیات کامل شد! کتابی که بیان می کند ژنوم انسان از 3.2 میلیارد حرف تشکیل شده است و الفبای آن 4 نوع است : A,C,G,T . این حروف با نظم در طول رشته یک متری DNA، که درون هر یک از سلول های یک جاندار وجود دارد، بارها و بارها تکرار شده اند. برای زیست شناسان، این کد(برای دسترسی) آسان و پرفروش است. این کتاب انقلابی در زیست شناسی بر می انگیزد.

بیو تکنولوژی، شیوه ای که مولکولهای زیستی را به کار بندد، علمی تازه و نو نیست. بلکه انسان ها از هزاران سال گذشته آن را به کار بستند. تاریخ دقیقی برای مشخص کردن زمانی که انسان ها قادر به ساختن نان و ماست بودند وجود ندارد، اما امروزه چه چیز بیو- تکنولوژی را مهم و هیجان انگیز ساخته است؟ Genomics! علمی که بر هم کنش بین ژنها را مشخص می کند. تکنولوژیهای ژنومیک به ما توانایی رمزگشایی کدهای ژنتیکی را داده اند، توانی که ما را به درکی جدید در زیست شناسی می رساند. ما اکنون در درون یک انقلاب هستیم، انقلابی در علوم زیستی!

Genomics علمی است در مورد ژنوم، درباره این که ژنها چگونه بر یکدیگر اثر می گذارند. ژنوم از رشته های همانند یک متری DNA که در هر یک از سلول ها وجود دارد، از تقریبا 30000 ژن که بر روی آن قرار دارد، تشکیل شده است. در بهار سال 2003، اولین ژنوم کامل یک انسان منتشر شد، کتابی با ضخامت 200 دفتر راهنمای تلفن! این کتاب، برای همه 6 میلیارد انسان روی زمین در %99.9 موارد مشابه خواهد بود، ولی تفاوتهای اندک آن باعث ایجاد تفاوتهای فردی منحصر به فرد آن خواهد شد. در آینده کتابخانه ای جهانی ساخته خواهد شدکه در بردارنده ی همه ی 6 میلیارد کتاب جمع آوری شده از هر گروه و زیر گروهی خواهد بود. تفاوتها در این کتاب که کمتر از 0.1% است به ما خواهد گفت چرا مستعد بیماری های فراوانی هستیم، چرا رفتاری متفاوت و گونه گون داریم و چرا متفاوت به نظر می رسیم؟ در بعضی موارد یک تفاوت کوچک در حرف G یک ژن خاص، که در همسایه ما C است می تواند آثار کاملا متفاوتی داشته باشد. موسسه سلامتی ملی (NIH)، 100 میلیون دلار برای تحقیقاتی که گوناگونی های ژنتیکی صدها نفر از مردم جمعیت های مختلف را مشخص می کند، اعطا کرده است. این کمک هنگفت به دانشمندان در پیدا کردن ژنهای مرتبط با بیماریهای مختلف کمک شایانی خواهد کرد. وقتی تمام تلاشها به سمت مراحل ژنومیک است، علوم دیگر نیز اکنون به فرصت هایی برای توسعه یافتن در این زمینه می اندیشند. این امر در بردارنده ی علوم کامپیوتر، ریاضیات، مهندسی الکترونیک و ... به منظور تولید ابزارهای جدید برای پاسخ دادن به پرسشها و نیازهای پزشکی اکولوژی و مهندسی محیط زیست است.

آیا بیولوژی هسته نهایی یکپارچگی علوم است؟

توجه انسان ها بیشتر در مورد سلامتی خودشان است که در نهایت وقتی پی می برند که شاید از یک بیماری رنج می برند، هر قیمتی برای سلامتی می پردازند. احتمالا به خاطر همین امر است که اقتصاد این زمینه را بسیار فعال دانسته و در دهه های آینده، همگرایی علوم دیگر بر مسئله زیست شناسی را خواهیم دید. به عنوان مثال زیست شناسی و الکترونیک در دانشگاه های متعدد حضوری طولانی دارند.


مولکولهای زیستی (مانند DNA و Protein ) تقریبا اندازه چندین نانومتری دارند و بخاطر اینکه فیزیکدانها و شیمیدانها اکنون آموخته اند که چگونه وسیله های الکترونیکی کاملا در مقیاس این مولکولها بسازند، این دانشگاهها


. در نتیجه آن وسایل دیگری، است که توانایی مولکولهای زیستی برای ترکیب انتخاب با دیگر مولکول ها را با توانایی نانو الکترونیک تلفیق می کنند تا فورا تغییرات کوچک الکتریکی را که با هر جفت شدن ایجاد می شود، شناسایی کنند. آنچه واقعا جالب است این می باشد که این مولکولهای زیستی در طبیعت غیرزیستی محسوب می شود یعنی می توانند از اتصال اجزای غیر زیستی تشکیل شده باشند که می تواند درون یک چیپ الکترونیکی جایگذاری شود. شما احتمالا در مورد چیپ های DNA و Protein چیزهایی شنیده اید. این چیپ ها از سیلیکون یا شیشه و DNA روی آنها ساخته شده اند. چیپ های پایه نیم رسانا، با روشهای گران قیمت الکترونیکی برای مشخص کردن و Signal processing می توانند کشف و توالی یابی حساس DNA را انجام دهند. در دهه آینده دستگاههای نانو الکترونیکی در دهه آینده ساخته خواهند شد که شناسایی یک مولکول درون خون یا بزاق را امکان پذیر خواهندکرد. چون این مولکولها دارای بار الکتریکی هستند لزومی برکاربرد روشهای پیچیده نشانه گذاری یا نوری برای تشخیص نیست و بررسی مستقیم مولکول های زیستی کافی خواهد بود. انتظار می رود که با کوچک کردن این کونه روشهای فوق حساس که قابل اسقرار بر روی تراشه ها هستند کاربرد وسیعی در تشخیص فراهم آید. به طور مثال با قرار دادن این تراشه ها بر روی تجهیزات مخابراتی یا تلفن های همراه مستقیما باکتری های خطرناک، ویروسها و اجزای خاصی از ژنها را شناسایی کرد. همچنین می توان جهت دریافت تاثیر یک دارو، تنوع ژنتیکی انسانی را بررسی کرد و در تنظیم مقدار یک دارو و مدت استفاده آن از این روش بهره گرفت، در حال حاضر این عمل تنها در حیطه اختیارات پزشکان است. پیش بینی می شود که طی بیست سال آینده نیازی به مراجعه به دکتر عمومی نداشته باشیم و تنها تخصصهای اندکی برای معالجه بیماریها به کار خواهند آمد.

ماورای علم ژنومیک
ژنومیک پیش آهنگ دیگر مباحث بیوتکنولوژی است، ما اکنون شاهد پیدایش زمینه های دیگری مانند Proteomics (علم پروتئین) Meta Bolemics (علم متابولیت ها) Transcriptomics (علم ترجمه) Systemics (علم سیستم زیستی) و اصطلاح هایی مانند Bibleamics که یعنی خواندن آثار ادبی، هستیم. این علوم به ما کمک می کند که بفهمیم چه چیز در ژنوم به رمز در آمده است. بعضی از آنها سرچشمه ای قابل پیگیری در زمینه صنعت خواهند بود و دیگران شاید به شناخت بهتر ژنوم کمک می کنند و شاید بعد از مدتی ناپدید شوند. Metabolo احتمالا در زمینه های بیشتری پدیدار خواهد شد زیرا جواب نهایی در مورد اینکه چه چیز در ارگانیسم صورت می گیرد، عرضه می کند و Nano electronics نیز مولکولهای مجزا را اندازه گیری می کند.

چشم اندازی از صنعت ژنومیک

اینک، بازار صنعت داروسازی در حدود 400 میلیارد دلار است. صنعت ژنومیک که خرید و فروش دارویی را عرضه می کند، اکنون در حدود 7-6 میلیارد دلار است. در هر صورت این بازار ملزم به رشد تا 180 میلیارد دلار در 20 سال آینده است. اکنون همه آن 3.2 میلیارد کد ژنومیکی که ژنوم انسان را ساخته رمز گشایی شده است، صنعت ژنومیک به وجود آمده است تا بر اینکه کی و کجا این ژن ها فعالند و مشخص کردن توانایی پروتئینهایی که این ژن ها به رمز در آورده اند، سرمایه گذاری کند. برای مثال ژنومیک می تواند پیش بینی هایی در مورد رسمیت داده ها کرده و هدف های بهتری برای داروها پیدا کند. هزینه فرآوری یک دارو از آغاز تا ارائه به بازار در حدود 800 میلیون دلار است. پیش بینی می شود که ژنومیک زمان عمل آوری دارو و همچنین هزینه آن را تا حدود 200 میلیون دلار کاهش خواهد داد. وقتی این هزینه کاهش پیدا می کند، داروهای خاص، برای تولید قابل توجیه اقتصادی خواهند بود. دارو وقتی برای یک جمعیت یا هر شخص سازگار شده باشد عوارض جانبی کمتری خواهد داشت و کاهش شگرفی در تعداد مرگهایی که به علت اثرات جانبی داروهاصورت می گیرد، خواهیم داشت. (اینک اثر جانبی داروها رتبه 4 دلایل مرگ در آمریکا به حساب می آید). همچنین انتظار می رود که تعداد داروها از صدها به ده ها هزار در چند دهه ی آینده افزایش پیدا می کند.

Microelectronics سریع و ارزان دنیای محاسبات و فناوری اطلاعات را دگرگون خواهد کرد. شاید Nano electronic بتواند تحولی در زیست شناسی ایجاد کند ولی شکاف بین الکترونیک و زیست شناسی در حال بسته شدن است، و به خصوص پس از شکست .comها دانشمندان دیگر علوم به بیوتکنولوژی می نگرند و علوم چند رشته ای با تمرکز بر زیست، در دهه ی آینده سرمایه گذاری پر شوری خواهد داشت.
دکتر مصطفی رونقی

بررسي مولکولي ژن لپتين(Leptin) در نژاد گاو سرابي

چکیده:
شناخت جنبه های ژنتیکی و ژنهای عمده تاثیر گذار روی بالانس انرژی ، تولید شیر، باروری ایمنی و مصرف خوراک از علاقه مندیهای اخیر محققان اصلاح نژاد می باشد. ژن لپتین از جمله ژنهایی است که چند شکلیهایی موجود در آن با این صفات اقتصادی و مهمی مرتبط می باشد. در این پژوهش نمونه های خون از 66 گاو نژاد سرابی از ایستگاههای سراب و شبستر گرفته شد.استخراج DNA به کمک روش (Boom1989)و واکنش زنجیره پلی مراز(PCR) جهت تکثیر قطعه 422 جفت بازی از اینترون 2 این ژن انجام گرفت. قطعه تکثیر شده بوسیله آنزیم محدودالاثرSau3AIجهت تشخیص ژنوتیپهای ژن لپتین مورد هضم آنزیمی قرار گرفت. ژنوتیپهای AA ،AB و BB بترتیب به تعداد 15،14و 6 در ایستگاه سراب و 6،14 و 11 در ایستگاه شبستر تشخیص داده شدند. فراوانی آللی نیز برای آللهای A,B بترتیب 63/0 و 37/0 در ایستگاه سراب و 42/0 و 58/0 در ایستگاه شبستر برآورد گردید. مقایسه فراوانی اللB(الل مطلوب) در گاوهای بومی سرابی با تحقیقات مشابه در نژادهای مختلف در دنیا، نشان داد که فراوانی این الل در گاوهای سرابی در سطح مناسبی میی باشد. تعادل هاردی-واینبرگ نیز در هر دو جمعیت برقرار بود.
مقدمه:
انتخاب گاوهای شیرده برای افزایش تولید شیر، متعاقبا بعضی خصوصیات تولید مثلی این گاوها را کاهش می دهد. مقالات مختلفی وجود همبستگی ژنتیکی بین تعادل انرژی، تولید شیر و شروع فعالیت تولید مثلی را گزارش کردند. لپتین در حال گردش خون، دارای 146 اسید امینه می باشد. اعتقاد بر این است که لپتین عمده ترین کنترل کننده اشتها، متابولیسم انرژی، باروری، ایمنی، افزایش وزن می باشد. ژن لپتین گاو دارای سه اگزون و دو اینترون می باشد و در روی کروموزوم شماره 4 گاو واقع شده است. لاندرسون و همکاران(1998) مکانهای کنترل کننده صفات کمی برای صفات تولید شیر در 8/82 سانتی مورگان و برای درصد چربی و پروتئین شیر در 75 و 95 سانتی مورگانی این ژن مکان یابی کردند.لیفرز و همکاران (2002) گزارش کردند که تلیسه های با ژنوتیپ AB و 32/1 کیلوگرم در روز شیر نسبت به ژنوتیپ AA تولید کردند. همچنین نشان دادند که الل B باعث افزایش تولید شیر بدون ایجاد تعادل منفی انرژی و کاهش بیش از حد باروری در گاوهای هلشتاین می شود. فراوانیهای ژنوتیپی آنها 3/81، 5/18 و 2/0 درصد بترتیب برای AA , AB و BB گزارش شده است. Almeida و همکاران (2003) گزارش کردند که اللهای یک RFLP-Sau3AI باعث افزایش فاصله گوساله زائی به مدت 81-79 روز می شود بنابراین انتخاب بر اساس موتاسیونهای این ژن، حداقل 2 ماه باعث کاهش فاصله نسلی می شود. افراد هتروزیگوت، وزن تولد بالاتری را در اولین گوساله زائی، نسبت به ژنوتیپهای هتروزیگوت داشتند.Langonigro و همکاران (2002) گزارش کردند که افراد با ژنوتیپ AT حدود 19% مصرف خوراک بیشتری نسبت به افراد AA از خود نشان می دهد. Zwierzchowsk و همکاران (2002) با استفاده از تکندنیک PCR-RFLP به بررسی فراوانی آللی این ژن پرداختند. ابتدا یک قطعه 1820 جفت بازی از ژن لپتین را تکثیر کرده و سپس توسط آنزیم Sau3AI مورد هضم قرار دادند که نتیجه آن تشخیص سه آلل A, B و C با فراوانی 79/0،11/0و10/0 بود. تحقیق حاضر، به منظور شناسایی ژنوتیپهای ژن لپتین و فراوانی اللهای آن در گاوهای نژاد سرابی بکمک روش مولکولی PCR اجرا و بهینه گردید.
مواد و روشها:
از تعداد 66 راس گاو سرابی از هر دو جنس نمونه خون از ایستگاههای پرورش و اصلاح گاو سرابی واقع در شبستر و سراب گرفته شده.خونگیری در گاوهای بزرگ از ورید دمی و در گوساله ها از ورید وداج صورت گرفت. سپس نمونه ها از مزرعه داخل لوله های حاوی خلا و EDTA همراه با یخ به آزمایشگاه مولکولی اصلاح نباتات دانشگاه تبریز گردید و تا زمان استخراج DNA در 20- درجه سانتی گراد نگهداری گردیدند. استخراج DNA از خون تام با استفاده از روش .Boom و همکاران (1989) با استفاده از کیت Iso Gene Moscow) Diatom) انجام گرفت. این روش مبتنی بر استفاده از ماده لیز کننده کوانیدین تیوسیانات و جذب کننده سیلیکاژل می باشد. بدین منظور ابتدا 200 میکرولیتر از خون برداشته سپس 500 میکرولیتر بافر هضم کننده ( 5M گوانیدین تیوسیانات، EDTA20mM, Tris 40mM و40 گرم TritonX100 و 10 گرمDTT) به نمونه اضافه شده ، نمونه ها به مدت 5 دقیقه در بن ما ری حاوی 65 درجه سانتی گراد انکوبه گردیدند. سپس 20 میکرولیتر محلول نوکلئاز (4 گرم ذرات سیلیکا، 100 میکرولیتر گوانیدین) اضافه شد و به مدت 10 دقیقه به آرامی ورتکس گردید. سپس به محیط همگن شده، 400 میکرولیتر بافرسالین (Tris-HCL 10mM , EDTA 20mM,NaCl 1M, KCl 1M ) اضافه و در نهایت از طریق ماده Extra Gene (رزین 10% ، OrangG ماده رنگی20/0% ، 10/0 درصد Triton X 100) و DNA زرد رنگ از سایر ناخالصیها جدا گردید. جهت تعیین غلظت نمونه های استخراج DNA شده، از روش الکتروفورز مقایسه ای آگارز با استفاده از مقادیر مشخصی DNA فاژ لامبدا و الکتروفورز استفاده گردید.آغازگرهای این مقاله توسط تیم تحقیقاتی دانشگاه واخنیگن هلند که سرپرستی آن را دکتر S.C.Liefers بر عهده دارد، طراحی گردیده است.
آغازگرها دو جفت 24 نوکلئوتیدی بودند که قطعه ای بطول 422 جفت باز از اینترون دو ژن لپتین گاوی را تکثیر می نمایند. در داخل این قطعه دو سایت برشی برای آنزیم Sau3AI (یک سایت مونومورف و یک سایت اصلی پلی مورف) وجود دارد. برای بررسی صحت طراحی آغازگرها از نرم افزار DNAsis و Primer premier استفاده شد. ساخت پرایمرها توسط شرکت SYNTOL ( مسکو ) صورت پذیرفت. توالی مورد تکثیر در ژن بانک (EMBL) با شماره Y11369.1 ثبت شده است. توالی پرایمرهای مورد استفاده عبارتند از:

Forward primer: 3' - TGGAGTGGCTTGTTATTTTCTTCT-5'
Reverse primer: 5- GTCCCCGCTTCTGGCTACCTAACT -3


انجام واکنش زنجیره ای پلیمراز بکمک کیت لیوفیلزه Iso Gene - Moscow) PCR Universal) که حاوی Mix، Diluent PCR و Mineral Oil بود بروش استاندارد انجام گرفت. غلظت نهایی مواد در 25 میکرولیتر عبارت بودند از : یک واحد آنزیم Polymerase Taq و 200 میکرومول از هر dNTP و 200 میلی مول MgCl2 و 20-10 پیکامول مخلوط پرایمرها و 100-50 نانوگرم DNA و بافر استاندارد. واکنش PCR با برنامه حرارتی زیر به تعداد 35 سیکل در دستگاه ترموسایکلر (UNIOII) انجام شد. برنامه حرارتی عبارت بود از: 94 درجه سانتیگراد جهت واسرشته شدن DNA بمدت 45 ثانیه، دمای 55 درجه سانتیگراد جهت اتصال پرایمرها بمدت 1 دقیقه و دمای 72 درجه سانتیگراد جهت سنتز بمدت 1 دقیقه جهش نقطه ای اتفاق افتاده (C → G) در موقعیت 3100 جفت بازی اینترون 2 ژن لپتین برای آنزیم محدودالاثر Sau3AI ایجاد یک محل اثر جدید نموده است که با هضم آنزیمی تشخیص ژنوتیپهای مختلف فراهم خواهد شد. هضم آنزیمی در حجم 30 میکرولیتر با مصرف 15 واحد آنزیمی تحت شرایط بافری و دمای مناسب با استفاده از آنزیم برشی Sau3AI که سایت برشی GATC را شناسایی می کند انجام گرفت. هنگام هضم آنزیمی محصولات PCR، در صورت هتروزیگوت بودن (AB)، قطعات 390، 303، 88 و 32 جفت بازی حاصل می شود و در صورت هموزایگوسیتی AA قطعات 390 و32و هموزایگوسیتی BB قطعات 303، 88 و32 جفت بازی بدست خواهد آمد. جهت مشاهده محصولات PCR از ژل آگارز 8/1% و ولتاژ 100-70 ولت بمدت 2 ساعت استفاده شد. رنگ آمیزی ژل با اتیدیوم بروماید(10ml/mg)انجام گرفت. قطعه تکثیر شده زیر لامپ UV با طول موج 230 نانومتر مشاهده و عکسبرداری توسط دستگاه مدل Biometra صورت گرفت. برای مشاهده قطعات هضم شده نیز ژل اکریلاماید 12% درصد تهیه و نمونه ها همراه بافر سنگین کننده در چاهک ژل قرار داده شدند. الکتروفورز با ولتاژ و 60 بمدت 4 ساعت انجام شد و پس از آن رنگ آمیزی بکمک نیترات نقره صورت گرفت. باندهای 390 و 303 بخوبی قابل رویت و قابل تعیین ژنوتیپ کردن بودند. برای برآورد فراوانی آللها، محاسبه هتروزایگوسیتی و آزمون χ2 از نرم افزار Popgene32 استفاده گردید.
نتایج:
استفاده از روش Boom و همکاران (1989) برای استخراج DNA از نمونه خون برتری خوبی را در استحصال DNA نشان داد. تکثیر قطعه 422 جفت بازی از اینترون 2 ژن لپتین بکمک واکنش زنجیره ای پلی مراز با استفاده از آغازگرهای اختصاصی بخوبی صورت گرفت. با استفاده از برنامه حرارتی مناسب، آغازگرهای اختصاصی و شرایط خوب آزمایشگاهی فراهم شده، قطعه 422 جفت باز بدون قطعات غیر اختصاصی، بدست آمد. دامهای هتروزیگوت دارای قطعات 390 و 303و هموزیگوتها (AAوBB) بترتیب دارای قطعات 309 و 303 جفت باز هستند. برای برآورد فراوانی آلل ها، محاسبه هتروزاگوسیتی و تست χ2 از نرم افزار PopGene استفاده گردید. تعدا ژنوتیپهای مختلف و فراوانی اللی ژن لپتین در جدول یک برای ایستگاههای سراب و شبستر آورده شده است. همانطور که در جدول یک مشاهده می شود، بیشترین فراوانی آللی در ایستگاه سراب مربوط به آلل A به اندازه 63/0 و در ایستگاه شبستر به الل Bبه اندازه 58/0 میباشد. در مجموع فراوانی آللی در دو ایستگاه نشان داد که درصد فراوانی آلل A به اندازه 4% بیشتر از درصد فراوانی الل B می باشد. این نتیجه با نتیجه Zwierzchowsk و همکاران (2002) در نژاد لهستانی مغایرت دارد و با نتایج Pomo و همکاران(1994) در نژادهای هرفورد همسانی دارد. تست χ2 نشان داد که تعادل هاردی - واینبرگ در جمعیت ایستگاه های سراب و شبستر برای ژن لپتین برقرار است. مقایسه متوسط فراوانی آللهای A و B بدست آمده در نژاد سرابی با نژادهای لهستانی(11)، هلشتاین (6)، گرل بویچ سمینتال، لیموزین و هرفورد(13) نشان می دهد که فراوانی آلل A در اکثر نژادها بیشتر از آلل B می باشد. بالا بودن فراوانی آللی B، شایستگی نژاد سرابی را از نظر جایگاه ژنی نسبت به سایر نژادهای تجاری دنیا ثابت می کند.
بحث:
منابع مختلف آلل B را بعنوان آلل خوب و مطلوب جهت اصلاح نژاد معرفی کردند. لذا با توجه به اینکه فراوانی این آلل در جمعیتهای سرابی از فراوانی متوسطی برخوردار است، بنابراین استفاده از پتانسیلهای نژادهای بومی داین جمعیت از اهمیت خاصی برخوردار است. تست هاردی - واینبرگ در هر دو جمعیت متعادل بودن را نشان می دهد که ممکن است بعلت عدم انتخاب به نفع این ژن باشد.همچنین هتروزاگوسیتی متوسطی که در هر دو جمعیت سراب و شبستر بدست آمده نشان دهنده تنوع پایین این جایگاه ژنی در جمعیت سرابی است. شاید بتوان علت را در بسته بودن جمعیتها و عدم استفاده از گاو نر سایر گله ها بیان کرد. با توجه به پتانسیل بالای ژنتیکی دامهای بومی کشور و وجود فراوانی بالای آللهای مطلوب ضرورت حفظ و استفاده از این پتانسیلها احساس می شود.

Molecular Analysis of the Bovine Leptin Gene in Iranian Sarabi Cattle
(Iranian Bos Taurus)

Summary:
There is evidence of a genetic correlation between energy balance, milk yield and state of luteal activity. Leptin is a 16 kD protein that synthesis by white adipose tissue and it involves in regulation of feed Intake, energy balance, fertility and immune function. In cattle, the leptin gene is located on chromosome four. It consists out of 3 exons and 2 introns of which only 2 exon are translated in to protein. In total 66 animals from Sarab and shabestar stations were genotyped for this project. A strategy employing polymerase chain reaction was used to amplify a 422-bp fragment of intron 2 from blood DNA. Digestion of amplicons with sau3AI revealed two alleles: allele A had 2 fragments 390and 32 bp and allele B had 3 fragments 303, 88 and 32(88 and 32 fragment have not detected on the gel). Three patterns were observed. Frequencies were 0.31, 0.43 and 0.15 for AA, AB and BB respectively. This polymorphism could be evaluated for marker assisted selection and the developed PCR method would expedite screening for large number of animals for such these studies.
Key words: leptin, polymorphism, PCR-RFLP
آرش جوانمرد، قربان الیاسی زرین قبایی ، علی اکبر قره داغی، محمدرضانصیری ، احد ایازی ، نادر اسدزاده ، علی جوادمنش

معرفي انواع نشانگرهاي DNA

تاریخچه RFLP ‌
RFLP‌‌‌‌ اولین‌ بار در سال‌ 1974 به‌ عنوان‌ یك‌ ماركر ژنتیكی‌ توسطGrodzicker ‌و همكاران برای‌ تعیین‌ جهش‌ در ویروس‌ به‌ كار گرفته‌ شد. استفاده‌ ازRFLPبه‌ عنوان‌ ماركر بیماری‌ ژنتیكی‌اولین‌ بار توسطKon ‌و Dozy (1974) برای‌ آنالیز بیماری‌ كم‌ خونی‌ داسی‌ شكل‌ به‌ كار گرفته‌ شد.Botstein و همكاران‌ 1980تئوری‌ پایه‌ این‌ روش‌ را برای‌ نقشه‌یابی‌ ژنهای‌ مرتبط‌ با بیماری‌ درانسان‌ مطرح‌ كردند. Southern روش‌ انتقال‌ الگویDNA ‌و پروب‌ (كاوشگر) از ژل‌ به‌غشاء نیتروسلولزی‌ درRFLPرا ابداع‌ كرد.
Backman‌‌‌‌ (1986) برای‌ اولین‌ بار استفاده‌ از این‌ نشانگر را مطرح‌ نمود. كاربردهای‌ مهم همچون‌ نقشه‌یابی‌ و دستكاری‌ مكانهای‌ ژنهای‌ كنترل‌ كننده‌ صفات‌ كمی‌ با استفاده‌ ازRFLPدر سال‌1983 توسطBackman‌ وSoller بیان‌ گردید. با گسترش‌ كاربرد این‌ نشانگر قدرتمند چند ژن‌ یا ژنوم‌آنالیز شدند تعدادی‌ از گونه‌های‌ دام‌ چون‌ گاو، گوسفند، بز، اسب، خوك‌ و جوجه‌ نیز با استفاده‌ از این‌نشانگر آنالیز شدند
كلیات‌ تكنیك‌
‌‌‌‌مشخص‌ شده‌ است‌ كه‌ ژنوم‌ موجودات‌ به‌ طور طبیعی‌ دارای‌ تفاوتهائی‌ در ردیف‌ بازهای‌ خطی می‌باشند این‌ تغییرات‌ طبیعی‌ كه‌ سبب‌ گوناگونی‌ در افراد یك‌ جمعیت‌ می‌شود چند شكلی‌ ژنتیكی‌نام‌ دارد. اگر این‌ چند شكلی‌ در ردیف‌ بازهایDNA ‌در جایگاه‌ شناسائی‌ آنزیم‌ محدودكننده‌ ایجادشده‌ باشند به‌ راحتی‌ قابل‌ ردیابی‌ استRFLP . وجود الگوهای‌ غیریكسان‌ است‌ كه‌ بر اثر هضم‌آنزیمی‌ یك‌ ناحیهِ خاص‌ ازDNA بوسیلهِ آنزیمهای‌ محدود كننده‌ مشخص‌ می‌شود. این‌ الگوهای‌غیریكسان‌ به‌ علت‌ تفاوتDNA ‌بسته‌ به‌ حضور یا عدم‌ حضور جایگاه‌ آنزیمهای‌ محدود كننده‌بوجود می‌آید این‌ الگوها را به‌ دو شكل‌ می‌توان‌ مشخص‌ كرد .
- هضم‌ آنزیمی‌ و سپس‌ الكتروفوز و استفاده‌ از لكه‌گذاری‌ سادرن‌
PCR فطعه‌ مورد نظر و هضم‌ آنزیمیRFLP‌‌‌‌ مستقیما روی‌ تظاهر ژن‌ از طریق‌ تغییر در شكل‌گیریmRNA ‌و میزان‌ و تعداد نسخه‌برداری‌ تاثیر می‌گذارد.
آنزیمهای‌ محدودگر
‌‌‌‌آنزیمهای‌ برشی‌ دسته‌ای‌ از آنزیمهای‌ آندو نوكلئاز به‌ شمار می‌روند كه‌ یك‌ ردیف‌ اختصاصی از بازها را در درون‌ مولكولDNA ‌دو رشته‌ای‌ شناسائی‌ می‌كنند .
‌‌‌‌در سال‌ 1970 سویه‌های‌ معینی‌ از باكتری‌ كه‌ قادرندDNA خارجی‌ را كه‌ وارد سلول‌ آن شده‌ تجزیه‌ كنند، كشف‌ گردید. چون‌ با این‌ آنزیمها، سویه‌های‌ ویژه‌ای‌ از باكتری‌ قادر بودند كه‌ آلوده‌كنندگی‌ فاژ یا ویروس‌ را كاهش‌ دهند و در واقع‌ زمان‌ میزبانی‌ باكتری‌ را محدود كنند به‌ اسم‌ آنزیم‌محدودگر نامیده‌ می‌شذتد. به‌ دلیل‌ اهمیت‌ این‌ پدیده‌ و نقش‌ كلیدی‌ آن‌ در پیشرفت‌ ملكولی‌ كاشفین‌این‌ آنزیمهای‌ محدودگر سه‌ نفر به‌ اسم‌ آلبر(Albet) )، اسمیتSmith)) ‌)، ناتنز (Nathan)بودند كه‌ موفق‌ به‌ دریافت‌ جایزهِ نوبل‌ شدند ‌‌‌‌در بیشتر مواقع‌ توالی‌ شناخته‌ شده‌ این‌ آنزیمها یك‌ پالیندروم‌ است‌ كه‌ معمولاإ شامل‌ چهار شش‌ جفت‌ باز دارای‌ تقارن‌ دو طرفی‌ است، یعنی‌ از چپ‌ و راست‌ به‌ یك‌ صورت‌ خوانده‌ می‌شود.
‌‌‌‌زمانی‌ كه‌ یك‌ آنزیم‌ برشی‌ بهDNA ‌اضافه‌ می‌شودDNA از بسیاری‌ از مكانها كه‌ از آنها قبلاعنوان‌ سایت‌ برشی‌ یاد شد، شكاف‌ برمی‌دارد و در اصط‌لاح‌ هضم‌ می‌شود. حاصل‌ فرآیند هضم،تعدادی‌ قطعه‌ است، در ذیل‌ چند مثال‌ از آنزیمهای‌ برشی‌ آورده‌ شده‌ است:
‌‌‌‌در روشRFLP ‌ابتدا نمونه‌ای‌ ازDNAرا با یكنوع‌ آنزیم‌ برشی، هضم‌ می‌كنند كه‌ در نتیجه تعداد زیادی‌ قطعه‌ با طول‌ متفاوت‌ بدست‌ می‌آید، سپس‌ این‌ قطعات‌ با استفاده‌ از ژل‌ آگارز ازهمدیگر جدا می‌شوند شناسائی‌ وتشخیص‌ یك‌ قطعه‌خاص‌ با استفاده‌ از كاوشگرها امكانپذیر است‌كه‌ این‌ عمل‌ با استفاده‌ از تكنیك‌ دیگری‌ تحت‌ عنوان‌ لكه‌گذاری‌ سادرن‌ صورت‌ می‌گیرد.
پروب‌ یا كاوشگر
‌‌‌‌قطعهِ خاصی‌ ازDNAرا كه‌ متعلق‌ به‌ توالی‌ از یك‌ ژن‌ خاص‌ یاcDNA می‌باشد، بوسیله آنزیمهای‌ برشی‌ خاص‌ هضم‌ و قطعات‌ حاصل‌ در حاملهایی‌ (پلاسمید) كه‌ توسط‌ همان‌ آنزیم‌محدودگر برش‌ داده‌ شده‌اند جاگذاری‌ می‌شود. این‌ پلاسمیدها جهت‌ تكثیر و نگهداری‌ به‌ باكتریهای‌آزمایشگاهی‌ كه‌ اغلب‌ اشریشا كلی‌ هستند منتقل‌ می‌شوند. كلونهای‌ یاد شده‌ توسط‌ رادیو ایزوتوپها یامواد شیمیایی‌ چون‌ بیوتین‌ نشاندار می‌شود. در صورت‌ وجود همگنی‌ ردیف‌ بازی‌ مشابه‌ بین‌ پروب‌وDNA هضم‌ شده‌ اتصال‌ بین‌ این‌ دو برقرار خواهد گردید.
لكه‌گذاریSouthern‌‌ ‌
‌‌‌‌برای‌ انجام‌ عمل‌ هیبرایداسیون‌ لازم‌ است‌ كه‌ علاوه‌ بر قطعه‌ كاوشگر، قطعاتDNA ‌هضم شده‌ نیز تك‌ رشته‌ای‌ شوند لذا ابتداDNA روی‌ ژل‌ آگارز كه‌ حاوی‌ قطعات‌ هضم‌ شده‌ است‌ درمحلولهای‌ قلیائی‌ مثل‌ اوره‌ یا فرمالدئید یا هیدروكسیدسدیم‌ تك‌رشته‌ می‌نمایند. سپس‌ صفحه‌ای‌ ازغشاء نیترو سلولزی‌ را روی‌ قسمت‌ فوقانی‌ ژل‌ قرار داده‌ و روی‌ آن‌ غشاء مقداری‌ كاغذ جاذبه‌ الرطوبه‌می‌گذارند محلول‌ بافر تانك‌ الكتروفوزر بوسیله‌ فشار اسمزی‌ كاغذ فوقانی‌ بالا كشیده‌ می‌شود و حین‌عبور از ژل‌ به‌ غشاء نیترو سلولزی‌ كه‌ دارای‌ بار مثبت‌ است‌ منتقل‌ می‌گردد. با تسهیل‌ عمل‌هیبریداسیون‌ بین‌ كاوشكر و قطعاتDNA ‌هضم‌ شده‌ در معرض‌ پروب‌ نشاندار رادیواكتیو در نقاطی‌كه‌ همولوژی‌ وجود دارد هیبرید می‌گردد. قطعاتی‌ كه‌ هیبریداسیون‌ در آنها صورت‌ نگرفته‌ است‌ ازمحیط‌ شسته‌ می‌شوند و سپس‌ از غشای‌ نیترو سلولزی‌ در مجاورت‌ فیلم‌ عكاسی‌ اتورادیوگرافی‌بعمل‌ می‌آید پس‌ از ظهور و ثبوت‌ فیلم‌ قطعات‌ ویژه‌ای‌ ازDNA كه‌ با پروب‌ هیبرید هستند به‌صورت‌ یك‌ باند مرئی‌ دیده‌ می‌شود شكل‌ زیر مراحل‌ انجام‌ لكه‌گذاریSouthern ‌را نشان‌ می‌دهد.مزایایRFLP ‌عبارت‌ است‌ از موارد زیر می‌باشد:
- تحت‌ تاءثیر محیط‌ نیست‌ و صددرصد ژنتیكی‌ است‌
- همبارز است‌
- تكرار پذیری‌ آن‌ بالاست‌
PCR-RFLP(PBR)
‌‌‌‌در روش‌ دومRFLP ‌، ابتدا قطعه‌ حاوی‌ جایگاه‌ چند شكلی‌ را با واكنش‌ زنجیرهِ پلی‌مراز واستفاده‌ از دو پرایمر مخصوص‌ كه‌ به‌ همین‌ منظور طراحی‌ شده‌ تكثیر می‌نمایند و پس‌ از هضم‌آنزیمی، الكتروفوز می‌كنند. درPBR جهشهائی‌ از نوع‌ نقطه‌ای‌ و حذف‌ و اضافه‌ كه‌ باعث‌ تغییر درسطح‌ قطعه‌ آنزیمی‌ می‌گردند قابل‌ تشخیص‌ است‌
‌‌فرق‌ لكه‌گذاری‌ سادرن‌ وPBR
‌‌‌‌در RFLPسادرن‌ تنوعDNA‌در داخل‌ یك‌ منطقهKb ‌30 محصور توسط‌ پروب‌ تعیین می‌گردد در حالیكه‌ درPBR تنوع‌ در داخل‌ منطقه‌ای‌ كه‌ از دو طرف‌ به‌ پرایمر ختم‌ شده‌ تعیین‌می‌شود این‌ ناحیه‌ معمولاKb2-0.5است. علاوه‌ بر این‌ درPBRمزایائی‌ چون‌ سادگی، سرعت‌زیاد، عدم‌ نیاز به‌ مواد رادیواكتیو و تكرارپذیری‌ بالا مطرح‌ می‌باشد
‌‌‌‌میزان‌ پلی‌مورفیسم‌ و تعداد آللها درPBR كمترازRFLPسادرن‌ می‌باشد عباسی‌ (1376)نشانگرPBRبرای‌ تشخیص‌ پلی‌مورفیسم‌ در ژن‌ هورمون‌ رشد گاوهای‌ هلشتاین‌ استفاده‌كرد Aggrey‌‌‌‌و همكاران‌ (1999) از ماركرPBR برای‌ تشخیص‌ پلی‌ مورفیسم‌ در ناحیهِ مجاور ژن‌ گیرنده‌ هورمون‌ رشد در گاوهای‌ هلشتاین‌ كانادا استفاده‌ نمودند و الگوهای‌ باندی‌ مختلفی‌ را درروی‌ ژل‌ مشخص‌ نمودند
PCR-SSCP
‌‌‌‌این‌ روش‌ در سال‌ 9891 ابداع‌ شد. زمانی‌ كهDNA‌دو رشته‌ای‌ در روی‌ ژل‌ الكتروفوز حركت داده‌ می‌شود. حركتDNA ‌به‌ اندازه‌ قطعه‌ بستگی‌ دارد بطوریكه‌ مولكولهای‌ كوچك‌ از منافذ ژل‌ به‌آسانی‌ عبور می‌كنند. در الكتروفوزSSCPابتدا از یك‌ مادهِ دناتوره‌ كننده‌ (واسرشت‌ كننده) مانند اوره‌برای‌ تبدیلDNA ‌دو رشته‌ای‌ به‌ تك‌ رشته‌ای‌ استفاده‌ می‌شود.
‌‌‌‌در هنگام‌ راندنDNA ‌تك‌ رشته‌ در ژل، اثر متقابل‌ داخل‌ مولكولی‌ روی‌ می‌دهد. به‌ عبارت دیگرDNA رشته‌ قادر است‌ در بخشهائی‌ با خود باند تشكیل‌ دهد بنابراین‌ حركت‌ مولكولها دراین‌ حالت‌ بیشتر به‌ ساختار مولكولیDNA‌ تك‌ رشته‌ نیز وابسته‌ است‌ (ساختمان‌ سوم)
‌‌‌‌ساختمان‌ سوم‌ در قطعه‌ تك‌ رشته‌ وابسته‌ به‌ توالی‌ كل‌ قطعه‌ است‌ اگر جهش‌ در توالیA ‌رخ‌ دهد ساختار قطعه‌ تغییر می‌یابد. اگر پلی‌ مورفیسم‌ در قسمت‌ آغازین‌ محصولPCR ‌باشدشناسائی‌ آن‌ باSSCP بسیار راحت‌تر است.
PCR-DGGE
DGGE‌‌‌‌ یكی‌ از روشهای‌ مناسب‌ برای‌ آشكار سازی‌ جهشها است. این‌ روش‌ بررسی فرآورده‌های‌ زنجیره‌ پلی‌مراز صورت‌ می‌گیرد. در صورتیكه‌ قطعات‌ رشتهDNA ‌در یك‌ نوكلئوتید باهم‌ متفاوت‌ باشند، الگوی‌ واسرشت‌ شده‌ متفاوتی‌ را نشان‌ می‌دهند. در این‌ روش‌ دو نمونهDNA ‌دردو ستون‌ جداگانه‌ از یك‌ ژل‌ پلی‌اكریلامید كه‌ دارای‌ نسبتی‌ از غلظت‌ ماده‌ واسرشت‌ كننده‌ (معمولافرمامید) است، مورد الكتروفورز قرار می‌گیرد. وقتی‌ مولكولها به‌ سطح‌ بحرانی‌ دناتوره‌ می‌رسند، دورشتهDNA ‌شروع‌ به‌ جدا شدن‌ می‌كنند در این‌ حالت‌ كاهش‌ معنی‌داری‌ در حركت‌ قطعات‌ ایجادمی‌شود. این‌ نقطه‌ به‌ عنوان‌ نقطه‌ ذوب‌ عمل‌ می‌كند و باعث‌ تاءخیر در حركت‌ مولكولDNA ‌جهش‌یافته‌ نسبت‌ به‌ فرم‌ وحشی‌ می‌گردد
DGGE‌‌‌‌ به‌ مواد رادیواكتیو و مواد شیمیائی‌ سمی‌ احتیاج‌ ندارد ولی‌ ابزار پیشرفته‌می‌خواهد درصد تعیین‌ موتاسیون‌ در این‌ روش‌ خیلی‌ نزدیك‌ به‌ 100% است. نوع‌ مشابه‌ای‌ از این‌روشTGGEمی‌باشد كه‌ در آن‌ از حرارت‌ بجای‌ غلظت‌ مواد شیمیائی‌ در ژل‌ استفاده‌ می‌شود. شكلهای‌ پیوست‌ چگونگی‌ انجام‌ تكنیكDGGE ‌را نشان‌ می‌دهد.‌‌‌‌بهترین‌ طول‌ قطعات‌ برایDGGE ‌بینbp ‌150-1500می‌باشد. برای‌ واسرشت‌ شدن‌ كامل قطعات‌ حاصل‌ از زنجیرهِ پلی‌مراز از یك‌ ناحیه‌ حاوی‌ بالاترین‌ دمای‌ ذوب‌ مصنوعی‌ به‌ نام‌GC-clamp استفاده‌ می‌شود نمونه‌ای‌ از استفاده‌ از ماركرDGGEرای‌ یافتن‌ پلی‌ مورفیسم‌ دراگزون‌ ده‌ گیرندهِ هورمون‌ رشد توسط‌ جیGe و همكاران‌ (1999) انجام‌ شده‌ است‌
PCR-ARMS
‌‌‌‌روشARMS ‌روش‌ سریعی‌ برای‌ تعیین‌ جهشهای‌ نقطه‌ای‌ و حذف‌ و اضافه‌ها است. این‌ روش‌ اولین‌ بار توسطNewton ‌و)Groham 1994 (برای‌ آنالیز بازهای‌ متفاوت‌ دروالدین‌ حاوی‌ كمبود آنتی‌ترپیسین‌ و همچنین‌ برای‌ تشخیص‌ والدین‌ ناقل‌ بیماری‌ سیستیك‌فیبروزیس‌ و بتاتالاسمی‌ بكار گرفته‌ شد.
‌‌‌‌این‌ تكنیك‌ براساس‌ طراحی‌ پرایمرهای‌ اختصاصی‌ آللها درPCRمی‌باشد. برای‌ تشخیص یك‌ جهش‌ ویژه، دو پرایمر كنترل‌ در نزدیكی‌ محل‌ موتاسیون‌ برای‌ اطمینان‌ از عمل‌ صحیحPCR ‌طراحی‌ می‌شود. برای‌ تكثیر منطقهِ حاوی‌ جهش‌ نیز یك‌ پرایمر مشترك‌ برای‌ الل‌ موتانت‌ و وحشی‌طراحی‌می‌گردد. دو پرایمر باقی‌ مانده‌ همان‌ پرایمرهایARMS‌ می‌باشد كه‌ باز َ3 آنها به‌ترتیب‌ مكمل‌ توالی‌ الل‌ موتانت‌ و الل‌ وحشی‌ هستند. چنانچه‌ پرایمرARMSدارای‌ َ3 مكملDNA ‌الگو بود، همراه‌ با پرایمر مشترك‌ قطعه‌ ما بین‌ دو پرایمر تكثیر می‌گردد و ما در روی‌ ژل‌ دو باند رامشاهده‌ می‌نمائیم.
‌‌‌‌اگر پرایمرARMSدارای‌ َ3 مكملDNA ‌الگو نبود، فقط‌ یك‌ باند در روی‌ ژل‌ كه‌ حاصل‌ تكثیرمنطقه‌ بین‌ دو پرایمر كنترل‌ می‌باشد، مشاهده‌ می‌گردد. زیرا انتهای‌ َ3 ناجور جفت‌ شدگی‌ دارد وباعث‌ جلوگیری‌ از عمل‌ پلی‌ مراز به‌ جهت‌ دور شدن‌ َ3 آغازگر ازDNA می‌شود آقائی‌(1376) اولین‌ بار در ایران‌ از این‌ نشانگر برای‌ شناسائی‌ جهشهای‌ ژن‌ كاپاكازئین‌ در گاوهای‌ بومی‌ایران‌ استفاده‌ نمودند
AFLP
Zabeau‌‌‌‌ و همكاران‌ (1993) روش‌ جدیدی‌ را تحت‌ عنوان‌ تكثیر قطعات‌ برش‌ یافتهِ انتخاب ابداع‌ كردند كه‌ حاصل‌ آنAFLP ‌است. این‌ روش‌ تركیبی‌ ازPCR وRFLPمی‌باشد. درسال‌1995،Vosو همكاران‌ از این‌ روش‌ برای‌ انگشت‌ نگاری‌ ژنومهائی‌ كه‌ از لحاظ‌ چند شكلی‌ در طول‌قطعات‌ حاصل‌ از هضم، بسیار بهم‌ نزدیك‌ بودند استفاده‌ نمودند
مزایایAFLP ‌
نیاز به‌ پروب‌ ندارد
دمای‌ اتصال‌ پرایمر به‌ الگو بسیار بالاست‌
معمولا غالب‌ است‌ و زمانی‌ همبارز است‌ كه‌ سایت‌ برشی‌ پلی‌ مورفیك‌ كاملا داخل‌ قطعه‌باشد
ریزماهواره‌ها
‌‌‌‌واژه‌ ریزماهوار در سال‌ 1985 بوسیلهJeffery ‌مطرح‌ گردید و مفهوم‌ آن‌ توالیهای‌ كوتاه‌ تكرارشونده‌ در ژنوم‌ موجودات‌ می‌باشد. ریزماهواره‌ها توزیع‌ وسیعی‌ را در اكثر گونه‌های‌ مهره‌داران‌ به‌خود اختصاص‌ داده‌اند معمولترین‌ تكرارها در ژنوم‌ پستانداران، تكرارهای‌ دو نوكلئوتیدی‌CA)n و(CT)n وdG - dT)n ) می‌باشد.
‌‌‌‌تعداد باز موجود در هر ردیف‌ تكرار شونده‌ ممكن‌ است‌ دو، سه، چهار یا حتی‌ بیشتر با برای‌ طراحی‌ پرایمر از خود این‌ نوكلئوتیدهای‌ تكراری‌ استفاده‌ می‌شود.
‌‌‌‌كاربرد میكروساتلیتها به‌ عنوان‌ آغازگر اولین‌ بار توسط‌ لیكفدت‌ و همكاران‌ بحث‌ شده‌ است چون‌ میكروساتلیت‌ها چند شكلی‌ بالائی‌ دارند می‌توانند به‌ آسانی‌ درPCRردیابی‌ شوند. ‌‌‌‌نقشه‌یابی‌ ژن‌ با این‌ ماركر در گونه‌هائی‌ مانند گاو كه‌ بیش‌ از 400میكروساتلیت‌ شناخته‌ شدهدارد، سریعتر صورت‌ خواهد گرفت‌ ‌‌در حالی‌ كه‌ هر دو الل‌ یك‌ مكان‌ ژنی‌ را می‌توان‌ باRFLPمورد تجزیه‌ قرار داد، در میكروساتلیت‌بندرت‌ می‌توان‌ تعیین‌ كرد یك‌ قطعه‌ خاص‌ در حالت‌ هموزیگوت‌ یا هتروزیگوت‌ بوجود آمده‌ است.
از میكروساتلیت‌ برای‌ كشف‌ اشتباهات‌ موجود در ثبت‌ والدین‌ برای‌ نتاج‌ در مراكز اصلاح‌ نژاداستفاده‌ می‌شود و در پیش‌بینی‌ ارزشها اصلاحی‌ بكار گرفته‌ می‌شود. بعضی‌ از مشكلات‌ استفاده‌ ازماهواركها به‌ شرح‌ زیر است.
‌‌‌‌عملیات‌ شناسائی‌ ریز ماهواره‌ها، تعیین‌ توالی‌ بازی‌ آنها و طراحی‌ و ساخت‌ آغازگرها
تهیه‌ نقشه‌ ژنتیكی‌ بسیار پیچیده‌ بوده‌ و مستلزم‌ صرف‌ وقت‌ و هزینه‌ فوق‌العاده‌ است.
‌‌‌‌به‌ علت‌ پلی‌مورفیسم‌ زیادتر از حد ریز ماهواره‌ها كاربرد آنها فقط‌ در رده‌بندی‌های‌ درون گونه‌ای‌ پیشنهاد می‌گردد Lucy و همكاران‌ (1998) از این‌ ماركر برای‌ بررسی‌ پلی‌مورفیسم‌ در ناحیه‌ پیش‌بر(پروموتور) ژن‌ گیرندهِ هورمون‌ رشد استفاده‌ نمودند
STS وALP
‌‌‌‌وجود اختلاف‌ در اندازهِ قطعات‌ حاصل‌ ازPCR كه‌ در آن‌ دو پرایمر هدفمند از توالی‌ ژن بكار رفته‌ است‌ راALP گویند. این‌ اختلاف‌ بیانگر وقوع‌ پدیده‌ حذف‌ یا اضافه‌ شدن‌ این‌ نشانگراست‌ كه‌ اولین‌ بار بوسیله Olson ‌(1989) مطرح‌ گردید.‌‌‌‌برای‌ مشاهده‌ پلی‌ مورفیسم‌ از نوع‌ حذف‌ و اضافه‌ در ALP لازم‌ است‌ كه‌ حداقل‌ 10 جفت‌ بازدر این‌ نوع‌ جهش‌ شركت‌ داشته‌ باشند.
نشانگرRAPD
‌‌‌‌در سال‌ 1990 دو گروه‌ تحقیقاتی‌ همزمان‌ روشی‌ را برای‌ سنجش‌ میزان‌ چند شكلی ابداع‌ كردند یك‌ گروه‌ در شركت‌ دوپونت كه‌ روش‌ خود راRAPD نامیدند و گروه‌ دیگر در موِسسه‌تحقیقات‌ زیست‌ شناسی‌ كالیفرنیا كه‌ روش‌ خود را واكنش‌ زنجیرهِ پلی‌ مراز با پرایمر تصادفی‌Arbitrarily Primed PCR نامیدند.‌‌‌‌در این‌ روش‌ یك‌ آغازگر چند نوكلئوتیدی‌ كوتاه‌ كه‌ بطور تصادفی‌ از توالیهای‌ بازیA ‌انتخاب‌ شده‌ است‌ در مجاور سایر مواد لازم‌ برای‌ تكثیر درPCR قرار می‌گیرد. در این‌ تكنیك‌ چندشكلی‌هایDNA ‌یا از اختلافات‌ موجود در توالیDNA ‌در مكانهای‌ اتصال‌ آغازگر یا از طریق‌دگرگونیهائی‌ كه‌ در اثر اضافه‌ شدن‌ و حذف‌ و انورسیون‌ در نواحی‌ تكثیر شده‌ روی‌ داده‌ است‌مشاهده‌ می‌گردد.‌‌‌‌‌‌اگر مكانهای‌ اتصال‌ آغازگر روی‌ دو رشته‌ الگو، در فاصلهِ مناسبی‌ قرار گرفته‌ باشند،DNA پلیمراز قادر به‌ طی‌ كردن‌ فاصله‌ دو پرایمر اتصالی‌ خواهد بود. در این‌ روش‌ بطور كلی‌ ازآغازگرهائی‌ با طول‌ 9-10نوكلئوتید با حداقل‌ محتوای‌ 50 GC%استفاده‌ می‌شود.
‌‌‌‌ماركرRAPDیك‌ ماركر غالب‌ است‌ و در آن‌ ژنوتیپ‌ افراد هتروزیگوت‌ رانمی‌توان‌ تشخیص داد. این‌ مسئله‌ باعث‌ كم‌ ارزش‌ شدن‌ آن‌ درF2شده‌ است‌ ‌‌‌‌كاربردRAPDدرگونه‌های‌ پستاندار محدوداست‌ وكمتر درمطالعات‌ حیوانی‌ استفاده‌ می‌شودعلاوه‌بر غالبیت، دمای‌ اتصال‌ پایین‌ به‌ علت‌ كوتاهی‌ پرایمرها احتمال‌ وقوع‌ اتصالات‌ اشتباهی‌ را بالامی‌برد. میرحسینی‌ و همكاران‌ (1374) از ماركرRAPDبرای‌ تعیین‌ چند شكلی‌ در لاین‌های‌ كرم‌ابریشم‌ ایران‌ استفاده‌نمود
‌‌‌‌آزادی‌ (1378) با استفاده‌ از این‌ ماركر فاصله‌ ژنتیكی‌ پنج‌ نژاد گوسفند ایرانی‌ را بررسیكرد (3). ولی‌الهی‌ و همكاران‌ (1379) ازماركرRAPD اولین‌ بار برای‌ مطالعه‌ گونه‌ای‌ برخی‌ باربوس‌ماهیان‌ ایران‌ استفاده‌ نمودند
DAF
‌‌‌‌در سال‌ 1991 این‌ تكنیك‌ توسطCaetano-Anolles ‌پیشنهاد شده‌ است. این‌ نشانگر از نظراصول‌ مشابه‌ با روشRAPD ‌می‌باشد و تفاوتهای‌ آن‌ با روشRAPD ‌در طول‌ آغازگر، سیكل‌حرارت‌ مورد استفاده‌ درPCR ، نوع‌ ژل‌ و رنگ‌ آمیزی‌ می‌باشد.
SCAR
Michelmore‌‌‌‌ و همكاران‌ (1993) نوع‌ جدیدی‌ از نشانگرهای‌ مولكولی‌ را كه‌ از روش RAPD مشتق‌ شده‌ بود و مشكلات‌ مربوط‌ به‌ آنها را نداشت‌ ابداع‌ نمودند.‌‌‌‌در این‌ روش‌ قطعات‌ حاصل‌ ازRAPDرا كلون‌ و تعیین‌ توالی‌ می‌كنند و در مرحله‌ بعد آغاز24وكلئوتیدی‌ را كه‌ مكمل‌ انتهای‌ قطعهِ توالی‌ یابی‌ شده‌ می‌باشد را طراحی‌ می‌نمایند. وقتی‌ این‌آغازگر باDNA الگوی‌ اصلی‌ درPCRبه‌ كار رود یك‌ مقرر ژنی‌ كه‌ اصط‌لاحاإ اسكار(SCAR)نامیده‌می‌شود تكثیر می‌شود

منبع: آرش جوانمرد. بررسی چند شکلی ناحیه پروموتور ژن گیرنده هورمون رشد در گاوهای سیستانی. پایان نامه کارشناسی ارشد- دانشگاه تهران

واكنش‌ زنجيره‌ پلي‌مراز PCR

مسئله‌ اصلی‌ در بررسی‌ یك‌ ژن‌ خاص‌ مشكل‌ هدف‌ گیری‌ آن‌ در یك‌ ژنوم‌ پیچیده‌ كه‌ ممكن است‌ بیش‌ از صد هزار ژن‌ داشته‌ باشد است. بسیاری‌ از روشها در ژنتیك‌ ملكولی‌ به‌ این‌ مشكل‌ فائق‌آمده‌اند. تكنیكPCR ‌در اواسط‌ دههِ 1980 در دپارتمان‌ ژنتیك‌ انسانی‌ بوسیلهِKaru Mullis ابداع‌و برای‌ تكثیر ژن‌ كم‌ خونی‌ داسی‌ شكل‌ و بتاگلوبین‌ انسانی‌ مورد استفاده‌ قرار گرفتSaiki(1985) از پژوهشگران‌ شركت‌ مهندسی‌ ستوساشكالات‌ موجود را رفع‌ كرد وروش متداول‌ كنونی‌ را ابداع‌ نمود. حقوق‌ تجاری‌ این‌ اختراع‌ اینك‌ به‌ شركت‌ هافمن‌ - روچت تعلق‌ داردKaru Mullis در سال‌ 1993 موفق‌ به‌ كسب‌ جایزهِ نوبل‌ شیمی‌ گردید. واكنش‌ زنجیرهِ پلی‌ مراز یك‌روش‌ آزمایشگاهی‌ است‌ كه‌ به‌ منظور تولید انبوه‌ قطعه‌ خاص‌ و انتخابی‌ ازDNA به‌ كار می‌رود.‌‌‌واكنش‌ مبتنی‌ بر تكثیر آنزیمی‌ قطعه‌ای‌ ازDNA است‌ كه‌ با استفاد از دو آغازگر چند نوكلئوتیدی‌ كه‌ مكمل‌ پایانهِ َ5 هر دو رشته‌ مورد نظر هستند، صورت‌ می‌گیرد تا كپی‌ شدن‌ الگوی‌DNA توسط‌ آنزیم‌ پلیمراز امكان‌پذیر شود در سال‌ 1985 تنها سه‌ مقاله‌ علمی‌ در زمینهPCR ‌گزارش‌ شده‌ بود. پنج‌ سال‌ بعد از آن‌ این‌ روش‌ در هزاران‌ آزمایشگاه‌ استفاده‌ گردید و تاكنون‌ هزاران‌مقاله‌ و دهها كتاب‌ مستقل‌ به‌ این‌ موضوع‌ اختصاص‌ داده‌ شده‌ است‌ به‌ گونه‌ای‌ كه‌ دانشگاه‌ آكسفوردحتی‌ مجله‌ای‌ به‌ نامPCR ‌منتشر می‌سازد .
‌‌‌‌به‌ عقیده‌ بیولوژیستهاPCRوسیله‌ای‌ است‌ كه‌ سوزنی‌ را در كوهی‌ از كاه‌ پیدا می‌كند.PCR از نظر اصولی‌ عملی‌ تشابه‌ زیادی‌ به‌ همانند سازیDNA ‌دارد و در واقع‌ برگرفته‌ از آن‌ است‌بطوركلی‌ دو فرق‌ بینPCR ‌و همانندسازی‌ وجود دارد: همانند سازی‌ در بدن‌ در دمایc ‌37با آنزیم‌DNA پلی‌ مراز و آنزیمهای‌ دیگر صورت‌ می‌گیرد درPCRبه‌ علت‌ نیاز به‌ درجه‌ حرارت‌ بالا جهت‌واسرشت‌ شدن‌ از آنزیم‌ مقاوم‌ به‌ حرارت‌ همانندTaqاستفاده‌ می‌شود و به‌ جای‌ سایر آنزیمها ازتغییرات‌ درجه‌ حرارت‌ استفاده‌ می‌شود.

مقایسه‌ تكثیر ژن‌ از طریق‌ كلونینگ‌ باPCR
- در كلونینگ‌ هفته‌ها یا ماهها وقت‌ برای‌ تكثیر قطعهDNA ‌لازم‌ است، در حالیكه‌ درPCR قطعات‌ خاصDNA از ژنومی‌ پیچیده، ظرف‌ چند ساعت‌ بدست‌ می‌آید.
- ‌‌‌‌درPCRمقادیر بسیار كمی‌ ازDNAبرای‌ تكثیر موردنیاز است‌ درحالیكه‌ در روشهای استاندارد كلونینگ‌ وتجزیه‌ وتحلیلهای‌ بیولوژی‌ ملكولی‌ به‌ چند میلیون‌ قطعه‌ ازDNAاحتیاج‌ است.
‌‌‌‌- برای‌ كلون‌ كردن،DNAتا حد امكان‌ باید خالص‌ باشد ولی‌ برایPCR ‌خلوصDNAاهمیت‌ زیادی‌ ندارد
‌‌‌‌- تكثیرDNAدرPCRدر محیط‌ عاری‌ از سلول‌ صورت‌ می‌گیرد ولی‌ كلونینگ‌ به‌ سلولهای زنده‌ نیاز دارد.
‌‌‌‌- یكی‌ از مزایایPCR ‌سرعت‌ آن‌ است‌ پلیمرازTaqمی‌تواند توالی‌هایی‌ متجاوز از هزارجفت‌ باز را در ظرف‌ مدت‌ كمتر از یك‌ دقیقه‌ تكثیر نماید.
‌‌‌‌- درPCRنیازی‌ به‌ جدا كردن‌ قطعه‌ مورد نظر از محل‌ استقرارش‌ در DNAنمی‌باشدحالیكه‌ این‌ محدودیت‌ در روشهای‌ كلونینگ‌ وجود دارد.

اصول‌ و مبانیPCR ‌
‌‌‌‌واكنش‌ زنجیره‌ پلی‌مراز مبتنی‌ بر تكثیر آنزیمی‌ قطعه‌ای‌ ازDNA است‌ كه‌ با استفاده‌ ازآغازگر صورت‌ می‌گیرد. طول‌ آغازگر بایستی‌ به‌ اندازهِ كافی‌ بزرگ‌ باشد تا توالیهای‌ مشابه‌ به‌ آنها درنواحی‌ غیر هدف‌ یافت‌ نگردد پرایمرها دو عمل‌ را انجام‌ می‌دهند.اندازه‌ قطعات‌ تكثیر شونده‌ را مشخص‌ می‌كنند،محل ‌ژنی‌ كه‌ باید تكثیر شود را مشخص‌ می‌كنند.‌‌‌‌بعد از اتصال‌ آغازگر به‌ مكملهای‌ خود در توالی‌ هدف، انتهای‌ هیدروكسیل‌ َ3 آنها رو به‌ سوی ناحیه‌ هدف‌ قرار می‌گیرد.
PCR‌‌‌‌ طی‌ سه‌ دورهِ متوالی‌ واسرشت‌ سازیرشتهِ الگو، اتصال‌ آغازگر و بسط توسط آنزیم‌ پلی‌مراز انجام‌ می‌گیرد.
‌‌‌‌در چرخه‌ اول‌ و دوم‌ فرآوردهِ حاصل‌ از بسط‌ دارای‌ طول‌ مشخصی‌ نیست. در چرخه‌ سوم قطعاتی‌ ساخته‌ می‌شود كه‌ طول‌ آنها مشخص‌ است‌ از چرخهِ چهارم‌ تكثیر به‌ صورت‌ نمائی‌ است‌

پارامترهای‌ سیكلی‌
‌‌‌‌روشPCR ‌بطوردستی‌ (بوسیله‌ حمام‌ آبی) و هم‌ بطور اتوماتیك‌ و با ترموسایكلر صورت می‌گیرد. ابتدا با حرارت‌ 90-94(در30 ثانیه) دو رشتهDNA ‌از یكدیگر جدا می‌شود و سپس‌ بامختصری‌ برودتc ‌30-65بمدت‌ (30ثانیه) پرایمرها به‌ مكملهای‌ خود درروی‌ رشتهDNA ‌متصل‌می‌شوند وبه‌ دنبال‌ آن‌ با رساندن‌ دما به‌ 57-70(5-2 دقیقه) شرایط‌ برای‌ گسترش‌ پرایمرهای‌چسبیده‌ بوسیلهِ آنزیم‌ تك‌ پلی‌مراز فراهم‌ می‌شود.زمان‌ شیب‌ حرارتی‌ یا زمانی‌ كه‌ درجه‌حرارت‌ از مقداری‌ به‌ مقدار دیگر عوض‌ می‌شود بستگی‌ به‌ نوع‌ دستگاه‌ به‌ كار برده‌ شده‌ دارد برای‌اطمینان‌ از اینكه‌ نمونه‌ها به‌ درجه‌ حرارت‌ مورد نظر رسیده‌اند مدت‌ زمان‌ پرش‌ حرارتی‌ بوسیلهِاندازه‌گیری‌ ترمومتر نمونه‌ درطی‌ یك‌ آزمایش‌ تكثیرانجام‌ می‌شود .گرمای‌ غیركافی‌ درطی‌مرحله‌ واسرشت‌ یكی‌ ازعلتهائی‌ است‌ كه‌ باعث‌ شكست‌ در واكنشPCR ‌می‌گردد

استخراجDNA ‌برایPCR ‌
‌‌‌‌نقطهِ شروع‌ بسیاری‌ از روشهای‌ بیولوژی‌ مولكولی‌ ضرورت‌ جداسازیDNAبا كیفیت‌ عالی است. معمولا كیفیتDNA ‌با عواملی‌ از قبیل‌ عدم‌ آلودگی‌ ناشی‌ ازRNA، پروتئین، لیپید و سایرساختارهائی‌ كه‌ برای‌ آنزیمهای‌ برشی‌ و پلی‌ مرازها مزاحمت‌ ایجاد می‌كنند سنجیده‌ می‌شود. به‌علت‌ بزرگ‌ بودن‌ اندازهِDNAومی‌ در پستانداران، روشهای‌ استخراجDNA ‌باید حداقل‌ استرس‌مكانیكی‌ را در طی‌ استخراج‌ ایجاد نمایند.‌‌‌‌معمولإ روشهائی‌ كه‌ در آنها چندین‌ شوینده‌ همچونSDS ‌وtritonX100 استفاده‌ می‌شود.
كه‌ نقش‌ آنها لیز نمودن‌ سلول‌ و كمك‌ به‌ از بین‌ بردن‌ پروتئین‌ متصل‌ بهDNA ‌می‌باشد. پروتئین‌زدائی‌بیشتر از طریق‌ پروتیئنازK صورت‌ می‌گیرد كه‌ این‌ ماده‌ در بافر لیز كننده‌ مورد استفاده‌ قرار می‌گیرد.این‌ آنزیم‌ در حضورSDSدر دمایc ‌56-65 فعالیت‌ دارد تحت‌ این‌ شرایط‌ پروتئین‌ بهتر واسرشت‌می‌شود برعكس‌ در همین‌ شرایط‌ آنزیمهای‌ دیگر مثلDNAase ‌دناتوره‌ می‌شود.‌‌‌‌متعاقب‌ استفاده‌ از پروتیئنازKاز ایزوپروپانول‌ برای‌ از بین‌ بردن‌ موِثر پروتئین‌ها استفاده می‌شود و باقیمانده‌ پروتئین‌ و لیپید نیز بطور موِثر از طریق‌ كاربرد فنل‌ و كلروفورم‌ از بین‌ می‌رودآلودگیRNA ‌از طریق‌ تیمار كردن‌ نمونه‌ با RNAase از بین‌ می‌رود.‌‌‌‌در روشهای‌ دیگر بعد از پروتئینازK از نمك‌ اشباع‌ برای‌ رفع‌ آلودگی‌ پروتئین‌ استفاده‌ می‌شود در استخراجDNA ‌از هپارین‌ برایPCR ‌بهتر است‌ استفاده‌ نشود چون‌ هپارین‌ از فعالیتTaq ‌پلی‌مراز جلوگیری‌ می‌كند .‌‌‌‌وجودEDTAحداقلmM ‌2در بافر استخراج‌ باعث‌ می‌شود كه‌ كوانزیمهای‌ آنزیمAase ‌DN‌باEDTAشلات‌ شود و از تجزیه‌ تصادفیDNA‌جلوگیری‌ نماید.

تعداد سیكلPCR ‌:
‌‌‌‌بعضی‌ از راهنمایی‌ها برای‌ تعداد سیكلها در مقابل‌ غلظت‌ الگوی‌ آغازی‌ چنین‌ پیشنهاد شدهاست.

طراحی‌ آغازگر:
‌‌‌‌قواعد مشخصی‌ برای‌ اینكه‌ بتوان‌ با اطمینان‌ یك‌ جفت‌ پرایمر موِثر را انتخاب‌ كرد وجودندارد. در حال‌ حاضر پرایمر بیش‌ از هر عامل‌ دیگری‌ عامل‌ موفقیت‌ یا شكست‌ در یك‌ واكنش‌تكثیری‌ است. بعضی‌ قواعد راهنمایی‌های‌ مفیدی‌ را در مورد طراحی‌ آغازگر می‌كنند كه‌ ذیلاإ به‌ آنهااشاره‌ شده‌ است.
- طول‌ متوسط‌ هر پرایمر بین‌ 18- 30جفت‌ باز پرایمر با طول‌ كوچك‌ اتصال‌ غیراختصاصی‌ را افزایش‌ و پرایمر بزرگتر سرعت‌ هیبریداسیون‌ را كم‌ می‌كند
مقدارG-C دو پرایمر با هم‌ مشابه‌ بوده‌ و حدود 50-60 درصد باشد.
- آغازگرها را باید از نظر مكمل‌ بودن‌ با هم‌ كنترل‌ شوند.
‌‌‌‌پرایمر دایمر یا آغازگر دوتائی‌ یك‌ تكثیر مصنوعی‌ است‌ كه‌ اغلب‌ در محصولPCR ‌مشاهده می‌شود و عبارتست‌ از یك‌ قطعهِ دو رشته‌ای‌ كه‌ طول‌ آن‌ تقریبا به‌ مجموع‌ دو پرایمر نزدیك‌ است‌ وهنگامی‌ مشاهده‌ می‌شود كه‌ یك‌ پرایمر توسط‌ آنزیم‌ پلیمراز به‌ روی‌ پرایمر دیگر گسترش‌ یابدمكانیزم‌ واقعی‌ كه‌ چگونه‌ پرایمر دایمر تشكیل‌ می‌شود بدرستی‌ مشخص‌ نیست. پرایمرها با انتهای‌مكمل‌ َ3 مستعد تشكیل‌ دایمر هستند. ضعف‌ در آنزیمTaq ‌باعث‌ پلیمریزاسیون‌ مستقیم‌ الگوی‌غیرهدف‌ شود. در هر حال‌ چنانچه‌ پرایمر دایمر بعنوان‌ مانعی‌ مشاهده‌ شوند می‌توان‌ آن‌ را تاحدودی‌ با غلظت‌ حداقل‌ پرایمر و آنزیم‌ كاهش‌ داد.
- در انتهای‌ َ3 پرایمر باید حداقلC ‌یاGقرار گیرد در توالی‌هائی‌ پرایمرهائی‌ كه‌ انتهای‌ َ3 آنها غنی‌ا زG+C می‌باشد احتمال‌ اتصال‌ اشتباهی‌ افزایش‌ می‌یابد
- باید تا حد امكان‌ از توالیهای‌ پالیندرومیك‌ داخل‌ پرایمرها جلوگیری‌ كرد.
- نسبت‌ چهار نوكلئوتید در آغازگر حتی‌المقدور یكسان‌ باشد.
- آغازگر به‌ توالی‌ تكرار شونده‌ ختم‌ نشود.
- دمایTm ‌دو آغازگر نزدیك‌ هم‌ باشد .
- حدمجاز دمای‌ اتصال‌ پرایمر طراحی‌ شده‌باید بین‌ 65-55 باشد. دمای‌ تكثیرایده‌آل‌ 62-72می‌باشد.
‌‌‌‌درجه‌ حرارتی‌ كه‌ پرایمر بهDNA ‌الگو متصل‌ می‌شود به‌ طول‌ آغازگر و مقدارGC آن‌ بستگی دارد برای‌ پرایمرهای‌ حاوی GC ‌50% و دارای‌ 20 نوكلئوتید، دمای‌ 55 درجه‌سانتیگراد پیشنهادمی‌شود برای‌ افزایش‌ اختصاصی‌ عمل‌ كردن‌ آغازگر حتی‌ ممكن‌ است‌ دماهای‌ بالاتری‌ هم‌ موردنیازباشد.
‌‌‌‌برای‌ اینكه‌ هر پرایمر با رشته‌ الگوی‌ خودش‌ هیبرید شود لازم‌ نیست‌ كه‌ عینا و كاملا مكمل رشتهِ الگو باشد برای‌ طراحی‌ پرایمر اغلب‌ از برنامه‌های‌ كامپیوتری‌ ویژه‌ استفاده‌ می‌شود فاصله‌ بین‌پرایمرهایی‌ كه‌ باDNAی‌ هدف‌ هیبرید می‌شود بطور معمول‌ كمتر از 15 كیلو باز می‌باشد.‌‌‌‌در حقیقت‌ یك‌ كاهش‌ اساسی‌ در سنتز موِثر هنگامی‌ كه‌ محصول‌ تكثیر متجاوز ا زb 1000می‌شود، مشاهده‌ می‌گردد. به‌ همین‌ دلیل‌ طول‌ قطعه‌ مورد تكثیر درPCRنباید بیش‌ ازKb3 باشد وحدمطلوب‌ كمتر ازKb1می‌باشد ‌‌‌‌تكثیر قطعات‌ بسیار طویل‌ و بالایKb ‌40 مقدور است‌ اما نیاز به‌ روشهای‌ ویژه‌ای‌ دارد.

دمای‌ ذوب‌ آغازگر
‌‌‌‌دمای‌ اتصال‌ باید بقدر كافی‌ پایین‌ باشد تا پرایمر وDNA الگو قادر به‌ اتصال‌ باشند و از سوی دیگر باید به‌ قدر مناسب‌ بالا باشد تا از تشكیل‌ اتصالات‌ غیراختصاصی‌ جلوگیری‌ كند. دمای‌ اتصال‌از روی‌ شاخصی‌ به‌ نام‌ درجه‌ حرارت‌ ذوب‌ محاسبه‌ می‌شود. دمای‌ ذوب‌ درجه‌ حرارتی‌ است‌ كه‌ درآن‌ نیمی‌ از DNAبه‌ صورت‌ تك‌ رشته‌ای‌ درآمده‌ است. یكی‌ از مهمترین‌ مشخصاتTm ‌وابستگی‌ آن‌ به‌ تركیب‌ بازیDNA ‌استG. وC سه‌ پیوند هیدروژنی‌ و بازهای‌ آدنین‌ و تیمین‌ دوپیوند هیدروژنی‌ دارند. بنابراین‌ هر چقدر مقدار گوانین‌ و سیتوزین‌ درDNAبیشتر باشدTmبیشتراست. دمای‌ 2-1 درجه‌ سانتیگراد كمتر ازTmكافیست‌ كه‌ هیبریداسیون‌ بین‌ پرایمر وDNAی‌ الگودر آن‌ صورت‌ گیرد. دمای‌ ذوب‌ بطور معمول‌ از طریق‌ فرمول‌ سادهِ زیر نیز محاسبه‌ می‌شود.

c ‌‌0Tm = ]4 * (G + C) + 2 * (A + T) برای‌ هر پرایمر 20 نوكلئوتیدی‌


‌‌‌‌دو پرایمر باید طوری‌ طراحی‌ شوند كه‌ دارایTm ‌یكسان‌ باشند در غیر اینصورت‌ درحرارت‌ مناسب‌ برای‌ یك‌ پرایمر برای‌ جفت‌ دیگر نامناسب‌ خواهد بود.‌‌‌‌بسیاری‌ از آزمایشگاهها دمای‌ چسبیدن‌ را از 5-3 درجه‌ سانتیگراد زیر دمای‌ ذوب(Tm) ‌كه‌ طریق‌ این‌ فرمول‌ محاسبه‌ شده‌است‌ درنظر می‌گیرند. از این‌ موضوع‌ نتیجه‌ گرفته‌ می‌شود كه‌پرایمرهای‌ با طول‌ زیاد باعث‌ افزایش‌ بالا رفتن‌ اختصاصی‌ بودن‌ واكنش‌ نمی‌شود.
بعضی‌ از محققین‌ رابطه‌ زیر را برای‌ محاسبهTm ‌پرایمر بكار می‌برند.

(FA)‌‌ 36/0/L) - 005(G + C) - ( 114/0 ]j+[ + 01Log)6/61 + 5/18Tm =
Kcl‌‌ غلظت‌ كاتیون‌ منو و لنتj=
‌‌طول‌ الیگو نوكلئوتیدL=
‌‌فرمامید كه‌ یك‌ افزایندهِPCRاستFA =

‌‌‌‌بطور معمولPCR ‌در غیاب‌ فرمامید انجام‌ می‌شود بنابراین‌ می‌توان‌ آن‌ را از آخر فرمول حذف‌ كرد. این‌ فرمول‌ برای‌ پرایمرهای‌ 07-41 بازی‌ مناسب‌ است.‌‌‌‌فرمول‌ دیگر برای‌ محاسبهTm ‌پرایمر برای‌ نوكلئوتیدهایbp ‌20-35 مناسب‌ می‌باشدبصورت‌ زیر است.

(Ln)‌‌ 64/1 + 22Tp =
‌‌‌‌كه‌ در آن( G + C ) + ( A + T ) = Ln ‌2 طول‌ پرایمر وTPدمای‌ مناسب‌ اتصال‌ اس

غلظت‌ پرایمرها و روش‌ اندازه‌گیری‌ آن‌
‌‌‌‌غلظت‌ پرایمر بین‌ 50/0 تا 5/0 میكرومول‌ و حد مطلوب‌ 6/0 - 1/0 برای‌ یك‌ واكنش25 میكرولیتری‌ می‌باشد. غلظت‌ بالای‌ پرایمر باعث‌ بسط‌ غیراختصاصی‌ و پرایمر- دایمر می‌شود.بعضی‌ از منابع‌ روش‌ زیر را برای‌ محاسبه‌ غلظت‌ پرایمر پیشنهاد كرده‌اند‌‌‌‌برای‌ انجام‌ این‌ محاسبه‌ ابتدا لازمست‌ كه‌ ضریب‌ تكثیر مولی‌ پرایمر در 260 نانومتر محاسبه شود كه‌ غلظت‌ مولی‌ می‌تواند با استفاده‌ از فرمول‌ زیر محاسبه‌ شود.روش‌ دیگر محاسبه‌ براساسOD ‌4می‌باشد.

اتصال‌ پرایمر
‌‌‌‌دما و مدت‌ زمان‌ لازم‌ برای‌ اتصال‌ پرایمر به: 1) طول‌ پرایمر، 2) تركیب‌ نوكلئوتید3) غلظت‌ پرایمر بستگی‌ دارد.‌‌‌‌با توجه‌ به‌ طیف‌ فعالیت‌ آنزیمTaq ‌پلی‌مراز كه‌ در محدوده‌ 58-02 درجه‌ سانتیگراد می‌باشددمای‌ اتصال‌ در محدودهِ 72-55 درجه‌ سانتیگراد بطور معمول‌ بهترین‌ نتیجه‌ را می‌دهد افزایش‌دمای‌ اتصال‌ بسط‌ غیراختصاصی‌ را در انتهای‌ َ3 پرایمر كاهش‌ می‌دهد. دمای‌ پایین‌ تكثیر همراه‌ باغلظت‌ اختصاصی‌ بودن‌ واكنش‌ را كاهش‌ می‌دهد

بسط‌ پرایمر
‌‌‌‌مدت‌ زمان‌ بسط‌ بستگی‌ به‌ عوامل: 1) طول‌ توالی‌ هدف، 2) غلظت‌ توالی‌ هدف‌ و 3) دمای تكثیر دارد.‌‌‌‌بسط‌ پرایمر بطورمعمول‌ دردمای‌ 72 درجه‌ سانتیگراد انجام‌ می‌شود یك‌ زمان‌ بسط‌ دقیقه‌ای‌ در 72 درجه‌ سانتیگراد برای‌ فرآورده‌های‌ معادل‌ 2 كیلو باز كافیست‌

بافرPCR
‌‌‌‌متداولترین‌ بافرPCRكه‌ همراه‌ با تك‌ پلی‌ مراز استفاده‌ می‌شود حاوی‌ غلظت‌ 10 برابركه‌ قبل‌ از استفاده‌ باید به‌ نسبت‌ (10:1) رقیق‌ شود این‌ بافر حاوی‌ اجزای‌ زیر است.
‌‌‌‌برای‌ یك‌ واكنشPCR ‌، غلظتTris - Cl ‌،mM 05-01 می‌باشد KClبا غلظت‌ در حدmM05را می‌توان‌ در مخلوط‌ واكنش‌ بمنظور آسان‌ شدن‌ اتصال‌ پرایمر به‌ رشته‌ الگو اضافه‌ كردNaCl با غلظتmM ‌05 یاKCl با غلظت‌ بیش‌ ازmM 50 اثر باز دارندگی‌ بر روی‌ فعالیت‌ آنزیم‌ تك‌ پلی‌ مرازدارند.

غلظت‌ منیزیم‌
‌‌‌‌غلظت‌ منیزیم‌ در تكثیر اختصاصی‌ و نیز فعالیت‌ آنزیمTaq ‌پلی‌ مراز موِثر استPCR . بایستی‌ دارای‌ 5/0 تا 5/2 میلی‌ مول‌ منیزیم‌ باشد حضورEDTAدر مقدار منیزیم‌ اشكال‌ ایجادمی‌كند غلظتMgCl2‌ در مخلوط‌ نهائی‌ واكنش‌ می‌تواند متغیر باشد معمولاإ میزان‌ بهینه‌ آن‌ درمحدودهِ 5-5/0 میلی‌ مول‌ است.‌‌‌‌یون‌ +2Mgدو عمل‌ انجام‌ می‌دهد: اول‌ اینكه‌ باdNTPیك‌ تركیب‌ قابل‌ حل‌ ایجاد می‌كنند،دوم‌ فعالیتTaq ‌پلی‌ مراز را تحریك‌ می‌كند ‌‌‌‌معمولا كمبود +2Mg باعث‌ كاهش‌ بازده‌ و زیادی‌ آن‌ باعث‌ تكثیر غیراختصاصی‌ می‌شود.
آنجائی‌ كهdNTP ‌می‌تواند به‌ +2Mgبچسبد، تعیین‌ دقیق‌ غلظت‌ منیزیم‌ به‌ غلظتdNTP‌بستگی‌دارد در غلظت‌ مناسب‌ منیزیم‌ و افزایشmM ‌6-4dNTP ،سرعت‌ سنتز تك‌ پلی‌ مراز 30-20 درصدكاهش‌ می‌یابد.

دی‌اكسی‌ نوكلئوزیدتری‌ فسفاتهاdNTP))
dNTP‌‌‌‌ به‌ دو صورت‌ منفرد یا مخلوطی‌ از چهارdNTPتهیه‌ می‌شودpH . اكثر محلولهایاستوك‌ باNaOHبه‌ 5/7 رسانده‌ می‌شود.PCRمعمولا با غلظت‌ حدود میلی‌مول،dNTP100 انجام‌ می‌گیرد اما غلظت‌ مناسبdNTP بستگی‌ به‌ غلظتMgCl2‌، غلظت‌ پرایمر، طول‌ محصول‌ تكثیر شده‌ و تعداد سیكلهایPCR‌دارند. محلولهای‌ پایهdNTP‌در 20- درجه‌ سانتیگراد نگهداری‌ می‌شود. و این‌ محلولهای‌ پایه‌dNTP باید تا 7pH=خنثی‌ شود و از طریق‌ اسپكتوفتومتر تعیین‌ غلظت‌ شوند.‌‌‌‌در كارهای‌ مولكولی‌ توصیه‌ می‌شود كه‌ در محلول‌ كار، از هرdNTPیك‌ میلی‌ مول‌ موجودباشد ‌‌‌‌برای‌ به‌ حداقل‌ رساندن‌ خطاها هرنوعdNTP ‌باید درغلظت‌های‌ مساوی‌ بكاربرده‌ شوند یعنی از علل‌ بسط‌ غیراختصاصی‌ غلظت‌ كمتر از یك‌ میكرومولdNTP ‌یا غلظت‌ كم‌ یكی‌ از بازها است‌‌‌‌تركیب‌ دمای‌ بالا بسط‌ و اتصال‌ بالای‌ 55 درجه‌ و غلظت‌ پایین‌ 50-10 میكرومولdNTP ‌باشد.باعث‌ بیشترین‌ دقت‌ در فرآوردهِ نهاییPCR‌ می‌شود

آنزیمهای‌ پلی‌مراز
DNA‌‌‌‌ پلی‌ مرازها آنزیمهائی‌ هستند كه‌ با استفاده‌ از منومرهای‌ دی‌اكسی‌ نوكلئوزیدتری فسفات‌ و با الگو قرار دادن‌ رشته‌ اصلی‌ ساخت‌ زنجیره‌ پلی‌ نوكلئوتیدی‌ را تسریع‌ می‌كنند. ساخت‌DNA معمولا از جهت‌ َ5 بطرف‌ َ3 است، زیرا پلی‌مریزاسیون‌ اغلب‌ از 5 آلفا فسفات‌ دزكسی‌نوكلئوتید تری‌فسفات‌ بطرف‌ پایانهِ 3 گروه‌ هیدروكسیل‌ رشتهDNA ‌استDNA . پلی‌ مراز برخلاف‌RNA پلی‌مراز نیاز به‌ قطعهDNA ‌كوچك‌ یا پرایمر برای‌ چسبیدن‌ به‌ توالی‌ مكمل‌ دارد DNA‌‌‌‌ پلی‌ مرازها قادر به‌ تكثیر قطعاتی‌ با حداكثر 004 جفت‌ باز می‌باشند و در دماهای‌ بالاعلت‌ حساس‌ بودن‌ این‌ آنزیم‌ نسبت‌ به‌ دما باید مرتباإ پلیمراز جدیدی‌ اضافه‌ شود. این‌ نحوه‌ عمل‌سرعت‌ و دقت‌ عمل‌ را پایین‌ می‌آورد.

DNA پلی‌مراز تگ‌
‌‌‌‌حسن‌ این‌ نوعDNA ‌پلی‌ مراز درجه‌ حرارت‌ بالا (59-09 درجه‌ سانتیگراد) آن‌ است. علاوه بر این‌ آنزیم‌ تك‌ می‌تواند قطعاتDNA ‌به‌ طول‌ 10 هزار جفت‌ را تكثیر كند.‌‌‌‌استفاده‌ ازDNA پلیمراز مقاوم‌ به‌ حرارت‌ حاصل‌ از باكتری‌ ترموس‌ آكواتیكوس‌ كه‌ منشاءچشمه‌ آب‌ گرم‌ پارك‌ ملی‌ یلواستون می‌باشد باعث‌ ساده‌ و خودكار شدن‌ واكنش‌ می‌شود. پلی‌مرازهای‌ مقاوم‌ در برابر حرارت‌ موجب‌ شده‌اند كه‌ بسط‌ اختصاصی‌ فرآوردهPCR ‌بخاطر اتصال‌ وبسط‌ آغازگر در دمای‌ بالا افزایش‌ یابد.‌‌‌‌دمای‌ مناسب‌ برای‌ فعالیت‌ این‌ آنزیم‌ با توجه‌ به‌ الگویDNA ‌، برابر 80-75 درجه‌ سانتیگراداست. در دمای‌ 07 درجه‌ سانتیگراد بیش‌ از 65 نوكلئوتید در ثانیه‌ پلی‌ مریزه‌ می‌شود.

غلظت‌ آنزیم‌
‌‌‌‌غلظت‌ توصیه‌ شده‌ برای‌ تگ‌ پلی‌مراز بین‌ 5/2-1 واحد در صد میكرو لیتر واكنش‌ توصیه شده‌ است. در صورتیكه‌ غلظت‌ آنزیم‌ بسیار بالا باشد، فرآورده‌های‌ زمینه‌ای‌ غیراختصاصی‌ افزایش‌می‌یابد و پایین‌ بودن‌ بیش‌ از حد غلظت‌ نیز باعث‌ كم‌ شدن‌ فرآورده‌های‌ مورد نظر می‌شود. برای‌تكثیرDNAژنومی‌ یك‌ غلظت‌ بهینه‌ ازTaq معمولا حدود 4-1 واحد درصد میكرو لیتر واكنش‌توصیه‌ می‌شود.

اختصاصی‌ بودن‌ واكنش‌
‌‌‌‌آنزیم‌ مناسب‌ و كنترل‌ عواملی‌ از جمله‌ غلظت‌ آنزیم، غلظت‌ قطعات‌ آغازگر، همانندسازی‌درجه‌ حرارت‌ دقیق‌ و زمان‌ نگهداری‌ محیط‌ عمل‌ در یك‌ درجه‌ حرارت‌ معین‌ و تعداد چرخه‌ در هرآزمایش‌ همه‌ در اختصاصی‌ بودن‌ واكنش‌ اثر می‌گذارند.‌‌‌‌بطور كلی‌ عواملی‌ كه‌ در كارآییPCR ‌ایفای‌ نقش‌ می‌كنند عبارتند از:
غلظتMgCl2 ‌، كیفیت‌ و كمیتDNA‌ الگو، بافرPCR، غلظتdNTP‌، افزاینده‌هایPCR‌،بازدارنده‌هایPCR ‌،Nested PCR،PCR با شروع‌ داغ، تعداد سیكلPCR ‌و دمای‌ اتصال‌پرایمر

مهار كننده‌ها و افزایش‌ دهنده‌هایPCR ‌
‌‌‌‌مواد لیست‌ شده‌ در جدول‌ ذیل‌ می‌توانند درPCR حاوی‌ نقش‌ باشند.‌‌‌‌ژلاتین‌ یا آلبومین‌ سرم‌‌100 نانوگرم‌ در 50 میكروگرم‌ واكنش‌‌‌فرمامید‌‌5%، ‌‌دی‌متیل‌ سولفوكساید‌‌(DMSO) 01-2%‌‌پیروفسفاتاز‌‌واكنش‌واحد 100/0 – 01،‌‌تترامتیل‌ آمونیوم‌ كلراید‌‌(TMAC) 001-01 میكرومول‌ ‌‌پلی‌اتیلن‌ گلایكول‌ 0006‌‌51-5 درصد،‌‌گلیسرول‌‌5-1 درصد،‌‌توین‌ 02‌‌5/2-1 درصد،‌‌پروتئین‌ ژن‌ 23‌‌2 نانومول‌،‌‌7 دی‌اَز - َ2‌dGTP-‌با 57% جایگزین‌،‌‌پروتئین‌ تك‌ رشته‌DNA ‌‌1واحد،‌‌كلی‌باسیل‌ ‌‌1 واحد، ‌‌بتائین‌‌5 میكروگرم‌ در میلی‌لیتر، ‌‌‌‌ژلاتین‌ یا آلبومن‌ سرم‌ حیوانی‌ به‌ غلظت‌ 100 میكروگرم‌ بر میلی‌ لیتر و شوینده‌ غیریونی‌ مانندتوین‌ 02 یا Laurth-21 (1/0 تا 50/0) درصد برای‌ ثبوت‌ پایداری‌ آنزیم‌ اضافه‌ می‌شود.DMSO‌‌‌‌ ساختمان‌ ثانویهDNA ‌هدف‌ را كاهش‌ می‌دهد. آزمایشات‌ نشان‌ داد. بطور سطحی‌ اثر بازدارندگی‌ بر رویTaq ‌داشته‌ و باعث‌ كاهش‌ بازده‌ كل‌ شده‌ است. شوینده‌های‌غیریونی‌ نظیرTritonX100 و توین‌20 تا غلظت‌ 5% مهار كننده‌ نیست‌ شوینده‌های‌ یونی‌ مانندسدیم‌ دودسیل‌ سولفات(SDS) ‌فقط‌ در غلظت‌های‌ بسیار پایین‌ قابل‌ تحمل‌ است‌ و این‌ شوینده‌ باروش‌ استخراج‌ فنل‌ و رسوب‌ اتانل‌ قبل‌ ازPCR ازDNA حذف‌ می‌شود.SDS‌‌‌‌ در غلظت‌ 2-1 درصد استفاده‌ می‌شود در حالیكهTaq ‌پلی‌مراز در غلظتهای‌ بالاتر. 1ر0درصدSDS مهار می‌شود.Taq‌‌‌‌ پلی‌مراز به‌ عمل‌ هضمی‌ پروتیئنازK حساس‌ است، بنابراین‌ پروتیئنازK بایستی‌ حذف یا غیرفعال‌ شود. دمای‌ 59 درجه‌ سانتیگراد برای‌ رسیدن‌ به‌ چنین‌ هدفی‌ كفایت‌ می‌كند. تیمار كردن‌حرارتی‌ و سپس‌ استخراج‌ بوسیلهِ فنل‌ پروتیئنازK را واسرشت‌ می‌كند. آثار باقیماندهِ فنل‌ می‌تواندباعث‌ مهارPCR شود كه‌ توسط‌ كلروفورم‌ حذف‌ می‌شود.

شروع‌ داغ‌
‌‌‌‌چنانچه‌ لازم‌ باشد تعداد زیادی‌ نمونهِPCR آماده‌ گردد. ایجاد شرایط‌ یكنواخت‌ و مساوی برای‌ هر تیوپ‌ مشكل‌ است‌ علاوه‌ بر این‌ باز و بسته‌ كردن‌ تیوپ‌ برای‌ انجام‌ نمونه‌ برداری‌های‌مختلف‌ باعث‌ می‌شود كه‌ خطر آلودگی‌ بالا رود. بنابراین‌ اجزای‌ واكنش‌ را بطور فیزیكی‌ با ماده‌ای‌ كه‌بعنوان‌ مانع‌ بكار برده‌ می‌شود می‌توان‌ جدا كرد. هنگامیكه‌ این‌ ماده‌ در حین‌ بالا رفتن‌ دما ذوب‌می‌شود آن‌ ماده‌ عاملی‌ برای‌ مخلوط‌ شدن‌ تمام‌ اجزای‌ واكنش‌ بطور همزمان‌ در زمان‌ شروعPCR ‌می‌باشد
‌‌‌‌به‌ عنوان‌ مثال‌ در این‌ تكنیك‌ اجزای‌ تركیب‌ شوندهPCR ‌به‌ جزDNAپلی‌مراز و الگویDNAبا همدیگر مخلوط‌ می‌شوند. سپس‌ یك‌ عدد آمپلی‌ واكس‌ به‌ مخلوط‌ اضافه‌ می‌شود كه‌ در80-75 درجه‌ به‌ مدت‌ 10-5 دقیقه‌ ذوب‌ می‌شوند سپس‌ اجازه‌ داده‌ می‌شود كه‌ قطعه‌ مومی‌ خنك‌و به‌ حالت‌ جامد درآید و اجزای‌ باقیمانده‌ واكنش‌ كه‌ شاملDNA ‌پلی‌مراز و الگویDNA ‌و بافرمی‌باشد بر روی‌ قطعه‌ مومی‌ اضافه‌ و تیوپها در ترموسایكلر قرار داده‌ می‌شوند. اگر ما موم‌ را ذوب‌كنیم، اجزایPCR ‌به‌ همدیگر مخلوط‌ می‌شود و موم‌ به‌ سمت‌ بالا و در سطح‌ مایع‌ قرار می‌گیرد.پس‌ از اتمامPCR ‌تیوپها در دمای‌ زیر 35 درجه‌ خنك‌ می‌شوند و موم‌ به‌ حالت‌ جامد در می‌آید.

PCR آشیانه‌ای‌
PCR‌‌‌‌ آشیانه‌ای‌ یكی‌ از راههای‌ افزایش‌ دقتPCR ‌می‌باشد. در این‌ روش‌ از دو نوع‌ پرایمر استفاده‌ می‌شود. ابتدا پرایمر اول‌ اضافه‌ می‌شود و باعث‌ تكثیر قطعاتی‌ ازDNAمی‌شود كه‌ احتمال‌دارد به‌ میزان‌ دلخواه‌ اختصاصی‌ نباشد سپس‌ پرایمر دوم‌ اضافه‌ می‌شود كه‌ خصوصیات‌ آن‌ تكثیرقسمت‌ داخلی‌تر یا بعبارت‌ دیگر اختصاصی‌تر می‌باشد.‌‌‌‌در واقع‌ جفت‌ پرایمر دوم‌ پرایمرهائی‌ هستند كه‌ داخل‌ جفت‌ اولیه‌ هستند و قطعات‌ طویلتربوسیله‌ اولین‌ دورP CRتولید می‌شوند به‌ عنوان‌ یك‌ الگو برایPCR ‌دوم‌ بكار می‌روند.

اثر فلات‌
‌‌‌‌كاهش‌ سودمندی‌ تكثیر و رسیدن‌ به‌ یك‌ سطح‌ ثابت‌ تكثیر در نتیجه‌ كاهش‌ مقدار آنزیم‌سیكل‌های‌ بعدی‌ را در اصط‌لاح‌ اثر فلات‌ در واكنش‌ تكثیری‌ گویند. این‌ فلات‌ درPCR باTaq خیلی‌دیرتر از واكنش‌ كه‌ با آنزیم‌ كلنو انجام‌ می‌شود تشكیل‌ می‌شود و بطوركلی‌ اختصاصی‌ بودن‌ واكنش‌ راافزایش‌ می‌دهد.

آلودگیهایPCR ‌
‌‌‌‌در عملPCR ‌باید از تكثیر آلوده‌كننده‌هایی‌ مانندDNA های‌ تكثیر شده‌ در آزمایشهای‌ قبل جلوگیری‌ به‌ عمل‌ آید. منابع‌ زیادی‌ برای‌ آلودگیPCR ‌وجود دارد كه‌ در جدول‌ زیر آمده‌ است

‌‌منابع‌ بالقوه‌ آلودگیPCR ‌
هود و تهیه‌ فیلترها‌‌، دستگاه‌ الكتروفوژ، لوله‌های‌ سانتریفوژ، وارد كردن‌ نوك‌ پپیت‌ به‌ ژل،ترموسایكلر، بلوك‌های‌ حرارتی، روشهای‌ جمع‌آوری‌ نمونه، آب‌ یا سیستم‌ خنك‌ كننده،‌ محیط‌ آزمایشگاه، پرسنل‌ آزمایشگاه، دستگاه‌ هموژنیزه‌ كننده‌ بافت‌

‌‌منابع‌ بالقوه‌ آلودگی‌
‌‌‌‌برای‌ جلوگیری‌ از آلودگیPCR ‌آزمایشات‌ باید در هود ویژه‌ یا حداقل‌ قسمتی‌ از آزمایشگاه‌ صرفا به‌ اینكار اختصاص‌ داده‌ شده‌ قرار گیرد. تجهیزات‌ و محلولهائی‌ كه‌ مرتب‌ درPCR كاربرد داردباید تحت‌ نگهداری‌ ویژه‌ باشد‌‌‌‌هر ماده‌ كه‌ قابل‌ اتوكلاو كردن‌ است‌ باید استریل‌ شود و از دستكش‌ در تمام‌ مراحل‌PCR ‌استفاده‌ كرد و همچنین‌ عینك‌ و روپوش‌ آزمایشگاهی‌ نیز لازم‌ است. محلولهائی‌ مانند بافر وdNTP باید در سیستمهای‌ بسته‌ نگهداری‌ شود و برای‌ جلوگیری‌ از آلودگی‌ محلول‌ پایه‌ را باید به‌ چندقسمت‌ تقسیم‌ نمود. در ذیل‌ بعضی‌ از روشها كه‌ مانع‌ آلودگی‌ می‌شود ذكر شده‌ است‌
- اوراسیل‌ - ان‌ - گلیلوسیلاز (این‌ آنزیم‌ محصولات‌ قبلیPCR ‌را از بین‌ می‌برد
- اشعه‌ ماوراء بنفش‌
- تیمار آنزیمی‌
- مدت‌ زمان‌ واسرشت‌ شدن‌
- درجه‌ حرارت‌ واسرشت‌ شدن‌
- تعداد چرخه‌
- استفاده‌ ازdUTP به‌ جایdTTP ‌،

روغنهای‌ معدنی‌
‌‌‌‌روغنهای‌ معدنی‌ سبك‌ برای‌ پوشاندن‌ مخلوطPCR ‌و جلوگیری‌ از تبخیر به‌ كار می‌روند بطوركلی‌ حدود 60-40 میكرولیتر از روغن‌ به‌ 100 میكرولیتر از محلولPCR ‌اضافه‌ می‌شود روغن‌همچنین‌ از آلودگی‌ نمونه‌ها جلوگیری‌ می‌كند چنانكه‌ سرپوش‌ ترموسایكلر گرم‌ شود احتیاجی‌ به‌پوشش‌ با روغن‌ نمی‌باشد روغن‌ را با پیپت‌ یا استخراج‌ با كلروفورم‌ براحتی‌ می‌توان‌ خارج‌ ساخت‌
آرش جوانمرد.

بهبود خصوصيات توليد شير

استفاده از دیدگاه ژنهای كاندیدا و تكنیكهای فن آوری زیستی در افزایش و بهبود خصوصیات تولید شیر دامهای شیرده

شیر و فرآورده‌های لبنی حاصل از آن، مهمترین منابع غذائی مورد استفاده در تغذیه هستند كه احتیاجات انرژی و پروتئین با كیفیت بالا و انواع ویتامینها و مواد معدنی را برآورده می‌كنند. در گذشته عمده برنامه های اصلاح نژاد گاوهای شیرده بر آزمون نتاج یا انتخاب نرهای ممتاز بر اساس ركود تولیدی دختران استوار بود و در جمعیت دختران این گاوهای نر نیز ركورد گیری برای صفت تولید شیر صورت می پذیرفت و نهایتا نرهایی با ارزش ژنتیكی افزایشی مناسب برای تولید شیر انتخاب می گردید. چنین انتخابی به این دلیل انجام می شد كه تنها صفت تولید شیر ارزش اقتصادی داشت. امروزه ارزش گاوهای ماده منحصرا بوسیله تولید شیر مشخص نمی شود بلكه چربی و پروتئین نیز درآمد ناشی از فروش شیر را تحت تاثیر قرار می دهند. درصد چربی و پروئتین شیر از نظر ارزش اقتصادی در قیمت گذاری شیر ضروری می باشد و بنابراین در كنار سایر اهداف اصلاحی این صفات نیز از اهمیت خاصی برخوردارند. علارغم اینكه انتخاب فنوتیپی و استفاده از مدلهای حیوانی، همواره توانسته پیشرفت ژنتیكی مناسبی را در نسلهای آتی به وجود آورد اما نیاز به روشهای كه منجر به كاهش فاصله نسلی شده و همچنین افزایش دقت ارزیابی های ژنتیكی گردد، همواره احساس شده است. لذا یكی از راهكارهای احتمالی مناسب موجود برای دستیابی به این اهداف، كاربرد نشانگرهای ژنتیكی می باشد كه بطور مستقیم و یا غیر مستقیم بر تولید شیر و خصوصیات آن تاثیرگذار می باشد. دیدگاه ژنهای كاندیدا یكی از جدیدترین محورهای تحقیقاتی برای بهبود خصوصیات شیر تولیدی در دامهای شیرده می باشد كه در دهه اخیر زمینه بسیاری از تحقیقات ژنتیك مولكولی در زمینه اصلاح نژاد گله های شیرده را به خود اختصاص داده است . نشانگرهای DNA با اطلاعاتی كه قبل از تظاهر صفت مورد انتخاب فراهم می نمایند، احتمالا دستاوردهای مناسبی را به همراه داشته و برنامه های اصلاحی را به یك بازده مناسب هدایت كنند. این مقاله سعی دارد در یك نگرش اجمالی بعضی از ژنهای تاثیر گذار بر روی كمیت و كیفیت شیر و فرآوردهای لبنی حاصل از آن و همچنین دیدگاههای زیست فن آوری موجود را به خوانندگان معرفی نماید.

الف- ژنهای كد كننده پروتئینهای شیر:
در تمام‌پستانداران‌ پروتئین‌های‌ شیر به‌ دو گروه‌ عمده‌ كازئین‌ها و پروتئین‌های‌ آب‌ پنیر تقسیم‌ می‌گردند
پلی‌مورفیسم‌ پروتئین‌های‌ شیر
‌‌‌‌از زمانی‌ كه‌ برای‌ اولین‌ بار دو واریانت‌ برای‌ پروتئین‌ b-lactoglobulin ‌شیر گاو توسAschaffenburg Drewry ‌كشف گردید نشان‌ داده‌ شد كه‌ سایر پروتئین‌های‌ شیر هم چند شكل ‌ژنتیكی‌ نشان‌ می‌دهند و اختلاف‌ ژنتیكی‌ به‌ علت‌ جهش‌ در ژن‌ها می‌باشد كه‌ منجر به‌ جانشینی‌یك‌ اسیدآمینه‌ یا حذف‌ یك‌ یا چند اسیدآمینه‌ در پروتئین‌های‌ شیر می‌گردد. ‌‌‌‌تا امروز در شیر گاو چندین‌ واریانت‌ در CN ‌-1as، ;-La , K-CN ,B-CN-2as وبتالاكتوگلوبولین تعیین شده كه ‌از 30 واریانت‌ مشخص‌ شده‌ برای‌ 6 پروتئین‌ شیردر مورد واریانت‌ A در Casein‌-1as و واریانتD درCasein ‌-2as31 و 91 اسیدآمینه‌ حذف شده ولی‌ در 82 مورد بقیه‌ فقط‌ جانشینی‌ ساده‌ وجود دارد كه‌ در تمام‌ موارد تفاوت‌ درتركیب‌ اسیدهای‌ آمینه‌ باعث تغییر در وظیفه‌ ویژه‌ آنها در پروتئین‌ شده است. از این‌رو تمام‌واریانت‌های‌ توضیح‌ داده‌ شده‌ توسط‌ روش‌ الكتروفورز تشخیص‌ داده‌ می‌شود به‌ علت‌اینكه‌ تمام‌ اسیدهای‌ آمینه‌ تفاوت‌های‌ قابل‌ مشاهده‌ای‌ را در الكتروفورز نشان‌ نمی‌دهند می‌توان‌حدس‌ زد كه‌ استفاده‌ از تكنیك‌ الكتروفورز تنها 41 واریانت‌های‌ ژنتیكی‌ ممكن‌ را آشكارمی‌سازد

پلی‌مورفیسم‌ پروتئین‌های‌ شیر :
‌‌‌‌در تمام‌ گونه‌های‌ پستانداران‌ هتروزیگوتی‌ بیشتری‌ در كازئین‌ها نسبت‌ به‌ پروتئین‌های‌ آب پنیر مشاهده‌ شده‌ است. ‌‌‌‌هر چهار نوع‌ كازئین‌ شیر گوسفند كه‌ ژن‌ كد كننده‌ آنها در روی‌ كروموزوم‌ 6 و به‌ صو متوالی‌ در كنار هم‌ قرار گرفته‌اند، و این كازئین ها عبارتند از :
K-casein : دارای‌ 171 اسیدآمینه‌ است‌ و ‌توسط‌ روشSSCP ‌سه‌ واریانت‌ از آن‌ كشف‌‌‌‌‌‌‌‌‌شده‌ است.
B-casein دارای‌ سه‌ اللA,B,C ‌می‌باشد
: as1-casein دارای‌ 6 الل(A-E) ‌می‌باشد.
: as2-casein دارای‌ دو واریانت‌ می‌باشد1
‌‌‌‌پروتئین‌های‌ آب‌ پنیر شیر گوسفند در روی‌ كروموزوم‌ شماره‌ 3 تعیین‌ محل‌ شده‌اند و عبارتند از:
: a-lactalbomin دارای‌ دو الل‌ می‌باشد.
: b-lactoglobulin تا به‌ حال‌ 3 الل‌ برای‌ آن‌ تشخیص‌ داده‌ شده‌ است.

‌‌‌‌1- مجموعه ژنهای كازئین شیر(Casein gene)
در گاو ژن‌های‌ هر 4 كازئین‌ بر روی‌ كرموزوم‌ 6 و به‌ صورت‌ مجموعه‌ای‌ متوالی‌ قرار گرفته‌ a-la در روی‌ كروموزوم‌ 5 وb-lg در روی‌ كروموزوم‌ 11 تعیین‌ نقشه‌ شده‌اند.
ژنهای بخش كازئین شیر به چهار گروه عمده K-Casein (با وزن مولكولی 19800 دالتون و 169 اسید آمینه)، Beta-Casein (با وزن مولكولی 24000 دالتون و 209 اسید آمینه)، as1-Casein (با وزن مولكولی 23000 دالتون و 199 اسید آمینه) و as2-Casein (با وزن مولكولی 25000 دالتون و 207 اسید آمینه) تقسیم می شوند كه در گاو، بر روی كروموزوم شمار 6 و در گوسفند و بز بر روی كروموزوم شماره 4 قرار گرفته اند. كاپا كازئین یكی از مهمترین پروتئینهای شیر است و توسط ژنی با پنج اگزون و چهار اینترون كنترل می گردد. مقدار پنیر تولیدی و همچنین مانده گاری شیر در خارج از یخچال بطور مستقیم به خصوصیات كاپا كازئین شیر بستگی دارد. الل B ژن كاپاكازئین كه حاصل بروز جهش نقطه ای (T/C) در موقعیت اگزون 4 می باشد موجب بالا رفتن راندمان تولید شیر به پنیر می شود در كاتالوگهای اسپرم ژنوتیپهای BB یا AB بیانگر ژنوتیپ های مطلوب برای تولید شیر مورد استفاده در كارخانجات پنیرسازی می باشد. كه موجب كاهش زمان انعقاد شیر و بالارفتن ثبات و استحكام دلمه شدن آن می شود.

1- ژن بتالاكتوگلوبولین (Beta-lactoglobulin):
‌‌‌‌از زمانی‌ كه‌ بتالاكتوگلوبولین‌ گاو توسطPalmer ‌در سال‌ 1943 از شیر جدا شد مطالعه زیادی‌ به‌ هر گونه‌ ممكن‌ روی‌ آن‌ صورت‌ گرفت‌ ولی اصط‌لاح‌ بتالاكتوگلوبولین‌ را برای‌ اولین‌ بارGannar وهمكارانش‌ در 1942 بر روی‌ بخش‌های‌ جدا شده‌ توسطPalmer ‌بكار بردند. ‌‌‌‌بتالاكتوگلوبولین‌ پروتئین‌ اصلی‌ بخش‌ آب‌ پنیر شیر نشخوار كنندگان‌ است‌ و بر حیوانات‌ تك‌معده‌ای‌ مثل‌ خوك‌ ، اسب‌ ، سگ‌ ، گربه‌ و كانگورو و حتی‌ حیوانات‌ دریایی‌ مثل‌ وال‌ و دلفین‌ دارای‌ پروتئین‌ بتالاكتوگلوبولین‌ در شیر خود هستند.Mackenzi Bell ‌‌‌‌بیان‌ داشتند كه‌ در شیر انسان‌ بتالاكتوگلوبولین‌ یافت‌ نمی‌شود وروش‌هایRadioImonono ‌ثابت‌ كرد كه‌ در شیر انسان‌ حدود 008-5 میكروگرم‌ بر لیتر پروتئین‌ بتالاكتوگلوبولین‌ گاو یا حداقل‌ پپتیدهای‌ آنتی‌ژنیك‌ وجود دارد كه‌ به‌ نظر می‌رسد از طریق‌ جیره‌غذایی‌ وارد شیر انسان‌ شده‌ باشند. در شیر جوندگان‌ بتالاكتوگلوبولین‌ وجود ندارد ولی‌ در شیرموش‌ خانگی‌ و صحرایی‌ پروتئین‌ آب‌ پنیر اصلیwhey acidic protein)WAP )‌ است‌ كه‌ از لحاظ ‌وزن‌ مولكولی‌ به‌ بتالاكتوگلوبولین‌ شبیه‌ است‌ ولیWAP ‌در شیر نشخواركنندگان‌ وجود ندارد. ‌‌‌‌در سال‌ 1964Li با استفاده‌ از الكتروفورز پروتئین‌های‌ شیر ثابت‌ كرد كه‌ بتالاكتوگلوبولین هتروزیگوت‌ است‌ و از آن‌ زمان‌ تلاشهای‌ زیادی‌ جهت‌ پیداكردن‌ واریانت‌های‌ ژنتیكی‌بتالاكتوگلوبولین‌ در گونه‌های‌ مختلف‌ صورت‌ گرفته‌ است‌ به‌ طوری‌ كه‌ تا سال‌ 2000 حدود 8واریانت‌ برای‌ بتالاكتوگلوبولین‌ گاو، 3 واریانت‌ برای‌ بتالاكتوگلوبولین‌ گوسفند پیدا شد.
بتالاكتوگلوبولین پروتئین اصلی بخش آب پنیر شیر نشخواركنندگان است كه دارای وزن مولكولی 18200 دالتون است كه در گاو و بز بر روی كروموزوم شماره 11 و در گوسفند بر روی كروموزوم شماره 3 تعیین نقشه شده است. ژن بتالاكتوگلوبولین در گوسفند دارای 9737 جفت باز است و شامل 7 اگزون و 6 اینترون می باشد كه اگزون 7 این ژن كاملا غیر فعال است و 6 اگزون اولیه مسئول تولید پروتئین بتالاكتوگلوبولین می باشند. ارتباط چندشكلی های موجود در این ژن با صفات تولید شیر به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است. ژن آلفا لاكتالبومین یكی دیگر از ژنهای بخش آب پنیر است كه در گاو در كروموزوم 5 و در گوسفند در كروموزوم 3 شناسائی شده است و دارای 1400 دالتون وزن مولكولی است.
ب- ژنهای كاندیدا با تولید شیر و خصوصیات آن:
1- مجموعه ژنی هورمون رشد، گیرنده هورمون رشد (GH/GHR):
ژن هورمون رشد دارای 5 اگزون و 4 اینترون می باشد كه كد كننده پروتئینی با 191-190 اسید آمینه می باشد كه از غده هیپوفیز قدامی ترشح می شود این هورمون نقش كلیدی در فرایندهای متابولیكی مانند رشد، تولید مثل، پیری، پاسخهای ایمنی، بلوغ، اشتها، چربی لاشه و اسپرماتوژنز دارد بررسی جهشهای موجود در نواحی مختلف این ژن همواره مورد توجه بسیاری از متخصصان اصلاح نژاد می باشد. ارتباط چندشكلیهای این ژن با خصوصیات تولید شیر بطور وسیعی مورد بررسی قرار گرفته است. ژن گیرنده هورمون رشد دارای 10 اگزون و 9 اینترون می باشد كه دایمر شدن آن با هورمون رشد، برای انتقال پیام هورمون رشد به داخل سلول لازم می باشد. ارتباط ژن گیرنده هورمون رشد با فنوتیپ كوتولگی و همچنین با خصوصیات تولید شیر و وزن از شیرگیری و وزن كشتار در سطح وسیعی بررسی شده است.

2- ژن لپتین (Leptin gene):
لپتین از واژه Leptus به معنی لاغری گرفته شده است این هورمون در نتیجه جهش ایجاد شده در سطح ژن مسئول چاقی تولید میشود منبع اصلی ترشح لپتین سلولهای آدیپوسیت بافتهای چربی بخصوص آدیپوز سفید می باشد. اعتقاد بر این است كه این هورمون عمده ترین كنترل كننده اشتها، متابولیسم انرژی، بلوغ، باروری، ایمنی و افزایش وزن بدن می باشد. این ژن دارای 3 اگزون و 2 اینترون می باشد و از لحاظ اصلاح نژاد برای بهبود و كیفیت گوشت، باروری، بازده مصرف خوراك و تولید شیر حائز اهمیت است.

3- ژنهای PIT1/IGF1 (PIT1/IGF1 gene):
ژن PIT1 بعنوان یك فاكتور اختصاصی نسخه برداری در غده هیپوفیز شناسائی شده است. پروتئین كد شونده توسط این ژن میزان تظاهر ژن هورمون رشد و پرولاكتین را كنترل می كند وجود چندشكلی در توالی این ژن احتمالا در میزان و تعداد نسخه برداری ژنهای هورمون رشد و پرولاكتین ضروری می باشد بنابراین این ژن بعنوان ژن كاندیدا برای صفات مرتبط با رشد در گاوهای گوشتی شناخته شده است. ژن IGF1 ژن دیگری است كه پروتئین حاصل از این ژن در تنظیم عمل هورمون رشد نقش عمده ای دارد. ژن IGF1، سوماتومدین C نام دارد كه توسط كبد ساخته می شود و دارای 70 اسیدآمینه است. بسیاری از مقالات نشان داده اند كه عمل هورمون رشد از طریق واسطه گری پروتئین IGF1 عمل می كند.
ژن لاكتوفرین (Lactoferin gene):
لاكتوفرین یك گلیكوپروتئین متصل شونده به آهن است كه متعلق به خانواده ژنهای ترانسفرین می باشد لاكتوفرین گاو بزرگترین ژن از دسته پروتئین های شیر است كه شامل 17 اگزون می باشد لاكتوفرین متداولترین مكانیسم دفاع شیمیایی موجود در شیر است این پروتئین موجود در شیر از رشد باكتری های نیازمند به آهن، با مهار آهن جلوگیری می كند و در نهایت با غیر قابل دسترس كردن آهن برای استفاده باكتری از رشد باكتری جلوگیری می كند. در نتیجه گاوهای شیرده با ژنوتیپ مطلوب برای این ژن از كیفیت شیر مناسب و فاقد آلودگی برخوردار خواهند بود.
دیدگاه انتقال ژن و ایجاد حیوانات تراریخت حاوی شیر مناسب
‌‌‌‌در كنار دیدگاه ژنهای كاندیدا كه در بالا مورد بحث قرار گرفت، یكی دیگر ‌از اهداف بهبود كیفیفت شیر، استفاده از‌ انتقال‌ ژن‌ در دامهای‌ شیرده به منظور تغییر تركیبات‌ شیر می‌باشد. مقدار پنیر تولید مستقیما به‌ خصوصیت‌ مقدار كاپاكازئین‌ شیر وابسته‌ است‌ بدین‌ معنی‌ كه‌ مایه‌ پنیر فقط‌ كاپاكازئین‌ را سوبسترا قرار می‌دهد و آن‌ را به‌ دو قسمت‌ یك‌ بخش‌ كوچك‌ كه‌ 5% وزن‌ كازئین‌ اولیه‌ را دارد و یك‌بخش‌ بزرگتر كه‌ پاراكاپاكازئین‌ است‌ تقسیم‌ می‌كند.
‌‌‌‌پاراكازئینات‌ حاصل‌ از محلول‌ مایهِ پنیر در برابر یون‌ كلسیم‌ حساس‌ بوده‌ و رسوب‌ می‌كندتجزیه‌ كاپاكازئین‌ باعث‌ بهم‌ خوردن‌ تعادل‌ بارهای‌ الكتریكی‌ شده‌ و به‌ دنبال‌ آن‌ مهاجرت‌ كازئینو به‌فاز محلول‌ عامل‌ اصلی‌ و ضروری‌ برای‌ منعقد شدن‌ شیر، می‌باشد. بنابراین‌ افزایش‌ تولید كاپاكازئین‌با تكنیك‌ انتقال‌ ژن‌ یك‌ احتمال‌ منطقی‌ به‌ نظر می‌رسد. در بسیاری از كشورهای آفریقایی و كشورهای كه آب و هوای بسیار گرمی دارند و امكان استفاده از یخچال و سرد كننده برای جلوگیری از فساد شیر وجود ندارد، ایجاد حیوانات تراریحت از لحاظ ژن كاپاكازئین منجر به تولید شیری می گردد كه حداقل تا یك هفته بدون نیاز به وسایل سرمایشی قابل به مصارف كودكان می رسد. هدف‌ دیگر در انتقال‌ ژن‌ تغییر لاكتوز شیرمی‌باشد كه‌ كمك‌ بزرگی‌ به‌ امكان‌ مصرف‌ شیر توسط‌ بسیاری‌ از افراد است‌ كه‌ حساس‌ به‌ لاكتوز هستند و قدرت‌ هضم‌ لاكتوز بعد از مصرف‌ شیر یا مواد غذائی‌ حاوی‌ شیر را ندارند. امروز با استفاده از تكنیكهای رایج مهندسی ژنتیكی، امكان تولید دامهای كه شیرشان حاوی مواد داروئی و واكسنهای خوراكی می باشد امری امكان پذیر گشته است..امروزه محصولات بسیاری از قبیل هورمون رشد، اینترلوكین و پادزهرهایی بوسیله مهندسی ژنتیك تولید می گردد كه دارای اهمیت اقتصادی بسیاری می باشد. البته افق جدید پیش روی دانشمندان اینست كه آنها می كوشند تا محصولات مورد نظر را نه در ریزسازواره ها، بلكه در شیر حیواناتی مانند گوسفند یا گاو تولید نمایند. در این روش ابتدا ژن مورد نظر را تحت یك قطعه DNA كنترل كننده قرار می دهند این قعطه قادر است پروتئین مورد نظر را از روی ژنی كه بدان متصل است بطور اختصاصی در غدد شیری گاو، گوسفند، بز و یا حیوانات ذیگر تولید نمایند. با استفاده از حیوان تراریخته در تولید این مواد می توان از بسیاری از دستگاههای پیچیده صرفنظر نمود زیرا كه حیوان تراریخته مانند یك بیوراكتور عمل نموده و فرآیند تولید این پروتئین ها در غدد شیری خود به طور طبیعی كنترل می شود و این واقعیت سبب صرفه جویی احتمالی در مخارج تولید پروتئین می گردد. ولی بهر حال نباید فراموش كرد كه هزینه اولیه چنین پروژه های بسیار هنگفت بوده و هنوز تمامی جوانب آن و مسائل ایمنی زیستی و فقدان عوارض جانبی آن هنوز در هاله ای از ابهام می باشد.
بعضی از منابع مورد استفاده:
جوانمرد، آرش.1380. بررسی چندشكلی ژن هورمون رشد در گاوهای سیستانی(پایان نامه).دانشكده كشاورزی. دانشگاه تهران
الیاسی، قربان.1381. بررسی چند شكلی ژن بتالاكتوگلوبولین در پنج نژاد گوسفند ایران(پایان نامه). دانشكده كشاورزی. دانشگاه تبریز

بيوتكنولوژي در توليد دامهاي اهلي

بیوتكنولوژی مزایای جدیدی برای تولید كنندگان روستایی منطقه در سطح كوچك دارد. یكی از مهمترین آنها قیمت كم واكسنها می باشد. استفاده دیگر، توسعه تولیدات جدید شامل مواد مغذی دامی ،غذاوداروهای تهیه شده از تولیدات دامی است.طبق بررسی منطقه ای FFTC اخیرا صورتی از تولیدات وتكنولوژیهای مفید تنظیم شد.
اصلاح نژاد دامهای اهلی
اصلاح نژاد دامهای اهلی از نظر كلاسیك خیلی موفق بوده وروند آهسته ای دارد.چندین دهه نیاز است یك جمعیت دام اهلی با رفتارهای ژنتیكی پیشرفته اصلاح شوند.بیوتكنولوژی راه را برای تولید آسانتر دامها با ویژگیهای ژنتیكی پیشرفته جهت تكثیر سریع این دامها هموار می كند.یك پیشرفت مهم در انتقال جنین در جنینهای بدست آمده از ماده های اصلاح شده ممتاز میباشد كه جهت آبستنی به دامهای دیگر منتقل می شود.این ماده ها شاید تخمهای بیشتری نسبت به نرمال تولید كنند. در نتیجه تزریقات هورمونی كه باعث ایجاد چند تخمك گذاری (superovulation ( میشود، نه تنها جنین بلكه تخمهای لقاح نشده (اووسیت)را میتوان از مادران ممتاز بدست آورد.تلقیح مصنوعی جهت تولید چندین جنین از طریق انتقال به مادران غیر وابسته جهت دوره آبستنی انجام می شود.پیشرفتهای دیگر در استفاده از بیوتكنولوژی در تولید دامها شامل تولید كلون ها (از نظر ژنتیكی ،نتاج یكسان )،تكنیكهای پیشرفته منجمد كردن اسپرم كه برای تلقیح مصنوعی به كار می رود.در تولیدطیور این امكان وجود دارد كه جنینهای جوجه را بارور كرد و آن را داخل یك تخم مصنوعی كشت داد تا آماده تخم گذاری شود.این عمل امكان دستكاری در یك مرحله جدید قبل از تشكیل تخم را می دهد.از لحاظ ژنتیكی دامهای ممتاز هنوز هم مثل همیشه اساس اصلاح نژاد دامی می باشند. بهر حال با بیوتكنوژی از بهترین دامهای ماده به عنوان یك منبع ماده ژنتیكی برتر نسبت به یك منبع مستقیم نتاج استفاده می شود.این بدین معناست كه آنها یك سرعت تولید مثلی بالاتری نسبت به دیگران دارند. گاومیش آبی به عنوان مثال هر دو سال یكبار فقط یك گوساله تولید می كند. superovulation و انتقال جنین بدین معناست كه گاومیش تنها جهت پرورش چندین گوساله هر سال مورد استفاده قرار بگیرد.
سلامتی دام
تست نقصهای ژنتیكی
بیوتكنولوژی شامل تست DNA از نمونه های خون میباشد كه اكنون میتواند برخی ضعفهای ژنتیكی را تشخیص دهد.دامهای حامل ژنها ی ناقص قبل از استفاده برای اصلاح نژاد تشخیص داده می شود.خوكها با این ژن نسبت به استرس آسیب پذیرند.آن علایم به هنگام داد وستد یا انتقال برای فروش زیاد می شود.در شرایط استرس خوكها با این سندرم لرزش ماهیجه یا دم را نشان می دهند.تنفس آنها ضعیف شده ،پوستشان قرمز و پر از لكه و درجه حرارت بدن افزایش می یابد.در نتیجه حیوان شاید ضعیف شده یا بمیرد. از معایب دیگر سندرم اینكه لاشه حیوان كشتار شده اغلب رنگ پریده و دارای گوشت خراب است كه باعث كاهش قیمت آن می شود.این دلیل كاهش اقتصادی سندرم ناقوس مرگ میباشد.رابطه ای بین حساسیت به هالوتان واختلال استرسی مربوط به خوك پیدا شد.با استفاده از ماسك ،گاز هالوتان به خوكچه درطول 3دقیقه داده شد.وقتی به خوكها با سندرم استرس خوكی ،هالوتان داده شداعضای بدن محكم وسفت شد.این علایم در خوكهای نرمال دیده نشد.یك تست جدیدDNA كه میتواند ژن تولید كننده سندرم استرس خوكی را تشخیص دهدكشف شده است.خوكهای حامل این ژن شناسایی شده واز برنامه های اصلاح نژادی خارج شده است.
بیماریهای ژنتیكی گله
چند تست DNA برای كشف بیماریهای ارثی گله در دسترس است كه برای نژادهای اصلاح شده ملی ژاپن استفاده می شود.این تستهادر گاوهای نر گوشتی جوان مورد استفاده در برنامه های تلقیح مصنوعی بكار می روند. موقعیتها ی شناسایی شده با این تستها شامل چسبندگی گویچه های سفید خون كه باعث عفونتها ی مكرر باكتریایی،توقف رشد ومرگ در طول اولین سال زندگی وكمبودفاكتور 13كه از لخته شدن خون به طور نرمال جلوگیری می كندمی شود.تعدادی به دلیل خونروی شدید ازبند ناف و بقیه از خونریزی داخلی خواهند مرد.
واكسنهای جدید برای دامها ی اهلی
یكی از مهیج ترین تولیدات بیوتكنولوژی یكسری واكسنها ی جدید جهت حفاظت دامها از امراض است.برخی از آنها ارزانتر بوده ،موثرتر از واكسنهای موجود می باشد.بقیه ، واكسنهای جدیدی هستند كه عمل حفاظت در مقابل برخی بیماریهای عفونت زا را انجام می دهند.برخی مثالها از واكسنهای جدید شامل واكسنهای تركیبی درخوكها كه در مقابل 3نوع عفونت شش حفظ می كند.در كره ،یك واكسن مؤثرتروجدید دربرابر تب خوكی،یك بیماری بسیار عفونی با نسبت مرگ زیاد وجود دارد.در فیلیپین از بیوتكنولوژی جهت توسعه واكسن پیشرفته ای برای حفاظت گله و گاومیش آبی در برابرعفونی شدن خون ،یك عامل مهم مرگ برای هر دو گونه ، استفاده می شود. دیگر دانشمندان در فیلیپین از بیوتكنولوژی برای گسترش واكسنهای جدید در برابر كلرای ماكیان و بیماری نیوكاسل طیور استفاده می شود.این واكسنهای مهندسی زیستی جدید نه تنها مؤثرتر از واكسنهای قدیمی هستند بلكه سالمتر نیز می باشند. واكسنهای متداول گاهی حالت سمی داشته وباعث بسیاری از بیماریها می شوند كه باید جلوگیری شود. واكسنهای جدید از نظر ژنتیكی برای جلوگیری از این واقعه درست شده اند.آنها همچنین در درجه حرارت اتاق پایدارندو نیاز به نگهداری در یخچال ندارند.این یك مزیت مهم برای نگهداری آنها در كشورهای گرم می باشد.
راههای جدید استفاده از واكسنها
واكسنهای جدید وتوسعه یافته بابیوتكنولوژی برای هدفهای كاملا جدید استفاده می شوند.واكسنهای قدیمی جهت حفاظت در مقابل امراض با تحریك سیستم ایمنی به كار می روند.برخی از عملكردهای واكسنهای جدید شامل توسعه اثر ضریب تبدیل غذایی یاتغییر تولید هورمون برای افزایش سرعت رشد می باشد.اشخاص دیگر میتوانند تولید شیر راتحریك كرده یا لاشه با كیفیت بهتر با گوشت كم چربی تولید كنند.
محصولات حیوانی جدید از بیوتكنولوژی
یكی از مهمترین اهداف بیوتكنولوژی ردیف تازه ای از محصولات دامی با ارزش مكمل تولیدات سنتی از دامهای زنده (پشم ،شیر) ومرده ( گوشت وچرم) می باشد. این پیشرفت هنوز در مراحل اولیه اش می باشد.برخی از این محصولات درزیرآورده شده::
تركیبات غذایی وغذاهای جدید
پپتید های فعال از نظر بیو لوژیكی از خون حیوان در كشتار گاهها استخراج می شود.این می تواند به عنوان یك افزودنی غذایی جهت افزایش سلامت انسان استفاده شود.محصولات جدید دیگری از خون دام استخراج شده وبه عنوان رنگ كننده های مواد غذایی كه میتواند جایگزین نیترات در تولیدات گوشتی شوداستفاده می شود. بیوتكنولوژی همچنین باعث افزایش شیر ومحصولات شیری می شود. لاكتوفرین انسانی یك پروتئین مهم در رژیم بچه ها میتواند توسط گاوهای ترانس ژنیك تولید شود. ژنهایی كه كازئینها را به شیر می افزایند در پنیر سازی استفاده می شوند.اینچنین شیری سریعا لخته بسته ودلمه محكمتری دارد.دانشمندان همچنین اقداماتی در زمینه بر داشتن پروتئینهایی از شیر هستند كه باعث میشود لاكتوز غیر قا بل تحمل شود. این عمل تقاضای تولیدات شیری را در آسیا افزایش می ذهد.چون0 9%مردم آسیا لاكتوز را تحمل نمی كنند.
مترجم:ژيلا توپچي خسرو شاهي

كاربردهاي بيوتكنولوژي در ژنتيك و اصلاح نژاد

بیوتكنولوژی یا فنآوری زیستی، كه به صورت توانائی بكارگیری فرآیندهای زیستی در بعد صنعتی تعریف میشود در دو دههِ گذشته، كاربردهای گستردهای در عرصه های كشاورزی وبهداشت، محیط زیست و غیره یافته است.
بیوتكنولوژی در مفهوم عام و نزد اكثریت مردم معنای درآمد بی دردسر را تداعی نموده است و در دههِ اخیر این كلمه را غالبا به مفهوم همه چیز برای همهِ مردم كار می برند.
تاریخچه بیوتكنولوژی نشان می هد كه سابقه استفاده از آن به 8 هزار سال قبل می رسد. درزمان سومریان و رومیها از میكروارگانیزمها استفاده میكردند. حتی در جنگ جهانی نیز آلمانها كه ازواردات گلیسرول برای تهیه مادهِ منفجره ناامید شده بودند از راه تولید میكروبی از مخمر به گلیسرول رسیدند
‌‌از دهه1980، بیوتكنولوژی زمینهِ جدیدی را برای رشد پیدا نمود كه‌این تغییر مرهون پیشرفتی است كه حاصل فن‌آوری برش و اتصال مولكولDNA به صورت دلخواه میباشد. اكنون این تفكر كه بیوتكنولوژی با تكیه بر دستاوردهای مهندسی ژنتیك قادر است منافع عظیمی را نصیب بشریت نمایند، به شدت تقویت یافته است.
مهندسی ژنتیك در واقع انقلاب عظیمی را در علوم زیستی به وجود آورده‌و با سابقهِ كوتاه قریب بیست سال، سرشار از نتایج مثبت است. تحلیلگران آگاه قرن آینده را قرن امپراطوری مهندسی ژنتیك، كامپیوتر و لیزر نامیده‌اند. امروزه در اثر مطالعات عمیق و بررسیهای ژرف مرزهای ژنتیك مولكولی و یافته های‌ مربوطه شناخت ژنها به گونه‌ای دور از تصور گسترش یافته و حجم اط‌اعات حاصله و رشد روزافزون آن قابل مقایسه با هیچ دورانی نمی باشد. نمودار زیر به بعضی ازتوانمندیهای بیوتكنولوژی در علوم مختلف اشاره می كند:

تلقیح مصنوعی
‌‌‌‌اكنون تلقیح مصنوعی به یك فن‌آوری كاربردی با قدمت پنجاه ساله مبدل شده است وسطح وسیع در جمعیتهای گاوهای شیری برای كاهش هزینه نگهداری گاو نر و همچنین سرعت بخشیدن به پیشرفت ژنتیكی انجام می گیرد. تلقیح مصنوعی برنامه های تست نتاج را در مقیاس گسترده امكانپذیر می كند برای استفاده از این تكنیك روشهای دیگری برای انجماد اسپرم با نیتروژن مایع و رقیق كردن اسپرم ابداع گردیده است. در بعضی از كشورها همانند دانمارك و هلند استفاده عملی از تلقیح مصنوعی در صددرصد گاوداریها انجام می گیرد.

انجماد جنین
Leibo از اولین گاو آبستن از جنین منجمد شده در بیست سال پیش گزارش می هد و نتیجه گرفت كه جنین منجمد شده نسبت به جنین تازه 01% باروریش را از دست داده است در هر بار تخمكریزی ماده گاوها در شرایط طبیعی فقط یك اووسیت آزاد میكنند كه صورت باروری دورهِ آبستنی طولانی را نیز به دنبال دارد بنابراین‌ از این طریق پیشرفت ژنتیكی از یك نسل به نسل دیگر كند است. از سویی دیگر ماده گاو در طول عمر باروری خود، فقط چند گوساله تولید خواهد كرد كه معمولا از ده گوساله كمتر است. از اینرو روشهائی كه بتوانند تعداد گوساله ناشی از ماده گاوهای با ارزش ژنتیكی بالا را افزایش دهند، مزایای شایان توجهی خواهند داشت. یكی ازاین روشها سوپر اوولاسیون است كه باعث افزایش امكان دوقلوزائی در گله می شود.

انتقال جنین
‌‌‌انتقال جنین از دیگر ابزار و تكنیكهای‌ اصلاحگران‌ برای‌ سرعت‌ بخشیدن‌ به‌ پیشرفت‌ ژنتیكی گله‌ می‌باشد. عیب‌ روشهای‌ انتقال‌ جنین‌ اینست‌ كه‌ گوساله‌های‌ بدست‌ آمده‌ ممكن‌ است‌ متعلق‌ به‌یك‌ جنس‌ نباشند و بنابراین‌ احتمال‌ ایجاد گوسالهِ فریمارتین‌ افزایش‌ می‌یابد. با انتقال‌ جنین‌ می‌توان‌میانگین‌ تعداد زایش‌ در طول‌ عمر اقتصادی‌ گاو را از چهار شكم‌ به‌ بیست‌ و پنج‌ یا بیشتر افزایش‌ داد ودر نتیجه‌ نتاج‌ دامهای‌ مادهِ انتخاب‌ شده‌ در برنامه‌های‌ اصلاحی‌ افزایش‌ می‌یابد
لقاح‌ آزمایشگاهی
‌‌‌‌لقاح‌ آزمایشگاهی(IVF)یكی‌ از روشهایی‌ است‌ كه‌ جنین‌های‌ مورد نیاز برای‌ انتقال‌ را فراهم می‌كند این‌ فرایند شامل‌ مراحل‌ زیر است:
- تحریك‌ تخمك‌ گذاری‌ در گاوهای‌ ماده‌ و جمع‌ آوری‌ اسپرم‌ در گاوهای‌ نر
- كنترل‌ رشد فولیكول‌ بوسیله‌ اولتراسوند
- جمع‌ آوری‌ تخمك‌ بوسیلهِ لاپارسكوپی‌
- لقاح‌ در آزمایشگاه‌ و كشت‌ جنین‌
این‌ جنین‌ها پس‌ از آمادگی‌ گاو گیرنده‌ آماده‌ انتقال‌ می‌شوند
تعیین‌ جنسیت
‌‌‌‌یك‌ تفاوت‌ بارز ژنتیكی‌ بین‌ افراد جنسیت‌ است. توانائی‌ تعیین‌ جنسیت‌ در جنین‌ می‌تواند مدیریت‌ برنامه‌های‌ اصلاح‌ نژادی‌ مهم‌ باشد یكی‌ از بهترین‌ مثالها در صنعت‌ گاوشیرده‌ جایگزین‌كردن‌ ماده‌هاست‌ كه‌ همیشه‌ موردنیاز است. از آنجائی‌ كه‌ معمولاإ 05% آبستنی‌ها، تولید گوساله‌ ماده‌می‌كند اهمیت‌ توسعه‌ روشهای‌ تعیین‌ جنسیت‌ جنین‌ در پرورش‌ گاوهای‌ شیرده‌ و نیز گاوهای‌ گوشتی‌محرز است‌ (27، 281). چندین‌ روش‌ برای‌ تشخیص‌ جنسیت‌ به‌ طور موفقیت‌ آمیز استفاده‌ می‌شودكه‌ به‌ ترتیب‌ عبارتند از روش‌ سیتوژنتیكی، تفكیك‌ اسپرمهای‌ حاوی‌ كروموزمهای‌ متفاوت، تعیین‌ایمینولوژیكی‌ آنتی‌ژنH-Y ‌، استفاده‌ از كاوشگرهایDNA ‌می‌باشد.
حیوانات‌ همانندسازی‌ شده‌
‌‌‌‌در این‌ روشها هستهِ سلولهای‌ بالغ‌ و تمایز یافته‌ را در مرحلهِ خاصی‌ به‌ داخل‌ سلول‌ تخم غیرباروری‌ كه‌ هسته‌ آن‌ خارج‌ شده‌ است‌ منتقل‌ می‌نمایند. بدین‌ ترتیب‌ تولد بره‌های‌ زنده‌ از سلولهای‌سوماتیك‌ مثل‌ غدد پستانی‌ امری‌ شدنی‌ است‌ و از مزایای‌ این‌ عمل‌ كاهش‌ فاصلهِ نسل‌ و استفاده‌ ازتعداد محدودی‌ از حیوانات‌ بسیار شایسته‌ و در نتیجه‌ پیشرفت‌ ژنتیكی‌ سریع‌ در گله‌ است‌ (371).
روشهای‌ ایجاد حیوانات‌ تراریخت‌
‌‌‌‌امروزه‌ از روش‌ انتقال‌ مستقیم‌ ژنهای‌ كنترل‌ كنندهِ هورمونها به‌ ژنوم‌ حیوانات‌ استفاده‌ می‌شود هر چند مطالعات‌ نشان‌ داده‌ است‌ كه‌ انتقال‌ ژن‌ به‌ تنهائی‌ كافی‌ نیست‌ و تنظیم‌ دقیق‌ و بیان‌ یا تظاهر ژن‌نیز لازم‌ است. با انتقال‌ ژن‌ مورد نظر به‌ سیستم‌ ژنتیكی‌ حیوان‌ می‌توان‌ میزان‌ تولید هورمون‌ را به‌ مقدارزیادی‌ افزایش‌ داد. از حیوانات‌ ترانس‌ ژنیك‌ نظیر موش‌ جهت‌ تشخیص‌ بیماریهای‌ مهلك‌ و خطرناك‌نظیر سرطان‌ و كم‌خونی‌ استفاده‌ می‌شود تولید پروتئینهای‌ داروئی‌ نیز توسط‌ حیوانات‌ ترانسژنیك‌امكانپذیر است. برای‌ تولید پروتئین‌ داروئی‌ ابتدا ژن‌ مورد نظر با تكنیكهای‌ ریز تزریقی‌ و غیره‌ به‌داخل‌ جنین تك‌ سلولی‌ تزریق‌ می‌گردد. سپس‌ جنینها را داخل‌ رحم‌ مادران‌ گیرنده‌ جایگزین‌ می‌كنندبه‌ این‌ ترتیب‌ تعدادی‌ از فرزندان‌ متولد شده‌ ترانسژنیك، خواهند بود كه‌ قادر هستند ژن‌ را به‌ نسلهای‌بعد انتقال‌ دهند. عیب‌ این‌ روشها اینست‌ كه‌ حیواناتی‌ كه‌ جدید و پرتولید در نظر گرفته‌ می‌شوندممكن‌ است‌ حاوی‌ ژنهای‌ مطلوب‌ نباشند.
‌‌‌‌یكی‌ از اهداف‌ انتقال‌ ژن‌ در دامهای‌ شیرده، تغییر تركیبات‌ شیر می‌باشد. مقدار پنیر تولید مستقیما به‌ خصوصیت‌ مقدار كاپاكازئین‌ شیر وابسته‌ است‌ بدین‌ معنی‌ كه‌ مایه‌ پنیر فقط‌ كاپاكازئین‌ راسوبسترا قرار می‌دهد و آن‌ را به‌ دو قسمت‌ یك‌ بخش‌ كوچك‌ كه‌ 5% وزن‌ كازئین‌ اولیه‌ را دارد و یك‌بخش‌ بزرگتر كه‌ پاراكاپاكازئین‌ است‌ تقسیم‌ می‌كند.
‌‌‌‌پاراكازئینات‌ حاصل‌ از محلول‌ مایهِ پنیر در برابر یون‌ كلسیم‌ حساس‌ بوده‌ و رسوب‌ می‌كندتجزیه‌ كاپاكازئین‌ باعث‌ بهم‌ خوردن‌ تعادل‌ بارهای‌ الكتریكی‌ شده‌ و به‌ دنبال‌ آن‌ مهاجرت‌ كازئینو به‌فاز محلول‌ عامل‌ اصلی‌ و ضروری‌ برای‌ منعقد شدن‌ شیر، می‌باشد. بنابراین‌ افزایش‌ تولید كاپاكازئین‌با تكنیك‌ انتقال‌ ژن‌ یك‌ احتمال‌ منطقی‌ به‌ نظر می‌رسد (4). هدف‌ دیگر در انتقال‌ ژن‌ تغییر لاكتوز شیرمی‌باشد كه‌ كمك‌ بزرگی‌ به‌ امكان‌ مصرف‌ شیر توسط‌ بسیاری‌ از افراد است‌ كه‌ حساس‌ به‌ لاكتوزهستند و قدرت‌ هضم‌ لاكتوز بعد از مصرف‌ شیر یا مواد غذائی‌ حاوی‌ شیر را ندارند.
‌‌‌‌اگر چه‌ تكنیك‌ انتقال‌ ژن‌ خبر از تولید تعدادی‌ از دامهای‌ پرتولید از لحاظ‌ ژنتیكی‌ را می‌دهد .سیر ترقی‌ آن‌ آهسته‌ است. توسعه‌ نژادهائی‌ از حیوانات‌ كه‌ در برابر عفونتها مقاوم‌ هستند وبا روشهای‌ترانسژنیك‌ از مصونیت‌ ایمینولوژیكی‌ توارث‌پذیر برخوردار شوند نیز از اهداف‌ دیگر تولید حیوانات‌ترانس‌ژنیك‌ می‌باشد .
‌‌‌‌شماری‌ از ژنهای‌ كاندیدا كه‌ در سیستم‌ ایمنی‌ سهیم‌ هستند همانند ژنهای‌ گیرندهِ سلولهایT ژنهای‌ مربوط‌ به‌ غدد لنفاوی‌ و ژنهای‌ عمدهِ سازگاری‌ بافتیMHC)‌) برای‌ انتقال‌ ژن‌ موردمطالعه‌ قرار گرفته‌اند. یكی‌ از موفقیت‌آمیزترین‌ آزمایشات‌ ترانسژنیك‌ ایجاد خوكهای‌ تولید كنندهِموگلوبین‌ انسانی‌ است‌ به‌ اینصورت‌ كه‌ ناحیهِ تنظیم‌ كنندهِ ژن‌ بتاگلوبین‌ در انسان‌ را به‌ دو ژن‌آلفاگلوبین‌ متصل‌ نموده‌ و در نتیجه‌ خوك‌ ترانسژنیك‌ قادر به‌ تولید هموگلوبین‌ انسانی‌ در سلولهای‌خون‌ خود می‌باشد. بوسیلهِ آزمایشهای‌ شیمیائی‌ مختلف، مشخص‌ شده‌ است‌ كه‌ هموگلوبین‌ انسانی‌در خوك‌ ترانسژنیك‌ همان‌ خصوصیات‌ هموگلوبین‌ طبیعی‌ انسانی‌ را دارد. البته‌ علی‌رغم‌ این‌ موفقیت‌به‌ هرحال‌ هموگلوبین‌ آزاد ممكن‌ است‌ كه‌ جواب‌ مشكل‌ نباشد چون‌ این‌ هموگلوبین‌ قادر به‌ تبادل‌اكسیژن‌ بعد از ورود به‌ گلبولهای‌ قرمز انسان‌ نخواهد بود و معضل‌ تجزیه‌ شدن‌ آن‌ مسئله‌ دیگری‌ است
‌‌‌‌محدودیتهای‌ فرایند ترانسژنیك‌ در دامهای‌ بزرگ‌ همچون‌ گاو عبارتند از:
- دامهای‌ بزرگ‌ تعداد زیاد تخمك‌ ایجاد نمی‌كنند.
- كاشتن‌ دوباره‌ جنین‌ دستكاری‌ شده‌ با توجه‌ به‌ اینكه‌ از گوسفند و گاو در هر نوبت‌ حاملگی‌ فقط‌یك‌ فرزند متولد می‌شود كار آسانی‌ نیست.
- سیتوپلاسم‌ حیوانات‌ اهلی‌ به‌ اندازه‌ای‌ كدر است‌ كه‌ مشاهدهِ پیش‌ هسته‌ بدون‌ استفاده‌ از فنون‌ویژه‌ ممكن‌ نیست‌
‌‌‌‌یكی‌ از ایده‌هائی‌ كه‌ بسیار بعید به‌ نظر می‌رسد شناسائی‌ ژنهای‌ مسئول‌ خواب‌ زمستانی‌خرسها وانتقال‌ آنها به‌ گاوهای‌ گوشتی‌ می‌باشد كه‌ احتمالا هزینهِ خوراك‌ را به‌ میزان‌ زیادی‌ كاهش‌خواهد داد
‌‌‌‌در مورد طیور، مسئله‌ ترانس‌ژنیك‌ بصورت‌ مقاومت‌ به‌ بیماریهائی‌ مثل‌ كوكسیدوز، لكوزافزایش‌ كیفیت‌ گوشت‌ یا پایین‌ آوردن‌ كلسترول‌ تخم‌مرغ‌ مطرح‌ می‌شد.
‌‌‌‌در مورد ماهی‌ تزریقDNA ‌به‌ داخل‌ تخم‌ بارور در شماری‌ از گونه‌ها دیده‌ شده‌ است‌ در ماپیش‌ هسته‌ كاملا در زیر میكروسكوپ‌ قابل‌ روِیت‌ نیست‌ بنابراینDNA ‌به‌ داخل‌ سیتوپلاسم‌تخمهای‌ بارور یا جنینهائی‌ كه‌ در مرحلهِ چهار سلولی‌ هستند تزریق‌ می‌شود.
‌‌‌‌بر خلاف‌ پستانداران‌ در ماهی‌ لقاح‌ خارجی‌ است‌ و رشد جنین‌ در آب‌ صورت‌ می‌گیرد. از اینرو نیاز به‌ روشهای‌ لانه‌ گزینی‌ وجود ندارد. جنین‌ می‌تواند با تنظیم‌ دمای‌ تانك‌ زنده‌ بماند. امكان‌بقای‌ تخم‌ ماهی‌ بعد از تزریقDNA ‌بالاست‌ و حدود35 تا 80 درصد می‌باشد و ایجاد ماهی‌ترانس‌ژنیك‌ درصد احتمالی‌ حدود 10 تا 70 درصد دارد .بسیاری‌ از مطالعات‌ اولیه‌ روی‌ماهیهای‌ ترانسژنیك، بر روی‌ آزمایشات‌ انتقال‌ ژن‌ هورمون‌ رشد استوار است‌ .
ژن‌ درمانی‌
‌‌‌‌ژن‌ درمانی‌ اصلاح‌ یك‌ اشتباه‌ متابولیسمی‌ مادرزادی‌ با وارد كردن‌ یك‌ ژن‌ طبیعی‌ در فرد مبتلامی‌باشد. البته‌ در مورد جانوران‌ اشتیاق‌ زیادی‌ برای‌ زنده‌ نگاه‌ داشتن‌ مبتلایان‌ به‌ بیماریهای‌ شدید وسخت‌ ژنتیكی‌ وجود ندارد.
‌‌‌‌اخیراإ روش‌ انتقال‌ ژنها در داخل‌ سلول‌ نطفه‌ای‌ موش‌ به‌ منظور رفع‌ یك‌ نقص‌ ژنتیكی‌ موردتجربه‌ قرار گرفته‌ است. در این‌ تجربه‌ ملكولهایDNA ‌را كه‌ شامل‌ ردیف‌ كددار برای‌ سنتز پروتئین‌آزاد كنندهِ گونادوتروپین(Ghrh)هستند، بداخل‌ هسته‌ تخمك‌ بارور موشهائی‌ كه‌ مبتلا به‌ كم‌كاری‌ موروثی‌ غدد جنسی‌ بودند تزریق‌ نمودند. ژن‌ تزریق‌ شده‌ در هیپوتالاموس‌ تعدادی‌ از موشهای‌تولید شده، فعال‌ گردید و رمز خود را در راه‌ سنتز هورمون‌ نامبرده‌ بیان‌ داشت. بعلاوه‌ فعالیت‌ ژن‌بطور طبیعی‌ تحت‌ اثر سیستم‌ تنظیم‌ كننده‌ قرار گرفته‌ و حیوان‌ از هر لحاظ‌ طبیعی‌ بوده‌ است. از این‌گذشته‌ در نسلهای‌ بعدی‌ حیوان‌ نیز اثری‌ دال‌ بر كمبودGhrh مشاهده‌ نشده‌ است‌
تشخیص‌ بیمارهای‌ دامی‌
‌‌‌‌روشهای‌ معمول‌ تشخیص‌ بیماریها در آزمایشهای‌ از جمله‌ آزمایشات‌ سرولوژی‌ و تزریق عوامل‌ بیماری‌زا به‌ حیوان‌ خطرناك‌ و كند است. در روشهای‌ تشخیص‌ با كشت‌ بافت، بافت‌ آلوده‌حاوی‌ عوامل‌ بیماری‌زا، تولید آنتی‌ژن‌ نموده‌ و سپس‌ با تست‌ آنتی‌بادی‌ شناسائی‌ می‌شوند. عیب‌ این‌روش‌ این‌ است‌ كه‌ بعضی‌ از میكروبها دیر رشد هستند و كشت‌ حدود 1-3 ماه‌ طول‌ می‌كشد .
‌‌‌‌روش‌ دیگر تشخیص‌ بیماری‌ نمونه‌گیری‌ از خون‌ و بررسی‌ آنتی‌بادی‌ است‌ كه‌ بدن‌ در مقابل آنتی‌ژنها تولید نموده‌ است. عیب‌ این‌ روش‌ هم‌ اینست‌ كه‌ بیماری‌ باید تا مرحلهِ خاصی‌ پیشرفت‌نماید. از جدیدترین‌ روشهای‌ تشخیص، استفاده‌ از واكنش‌ زنجیره‌ پلی‌مراز(PCR)برای‌ تعیین‌DNA میكروارگانیزمهای‌ پاتوژن‌ است‌ و این‌ تشخیص‌ بر خلاف‌ روشهای‌ معمول‌ چند روز بیشترطول‌ نمی‌كشد و به‌ محصولات‌ بیولوژیكی‌ دیگر نیز نیاز ندارد .
انتخاب‌ براساس‌ نشانگرها
‌‌‌‌متخصصان‌ اصلاح‌ نژاد بیشتر روی‌ تنوع‌ صفات‌ كمی‌ می‌اندیشند و سعی‌ می‌نمایند با توسط روشهای‌ آماری‌ از همهِ اط‌لاعات‌ در برنامه‌های‌ انتخاب‌ استفاده‌ نمایند. این‌ روشها از سال1950 باپایه‌گذاری‌ متدهای‌ بیومتری‌ پیچیده‌تر همراه‌ شد .‌‌‌‌ژنتیك‌ كمی‌ تنها اثر تجمعی‌ ژنهایی‌ را كه‌ باعث‌ ایجاد تفاوت‌ بین‌ افراد می‌شوند مورد توجه قرار می‌دهد و فرض‌ اصلی‌ آن‌ تفكیك‌ همزمان‌ بسیاری‌ از ژنهای‌ كوچك‌ اثر می‌باشد. این‌ موضوع‌مورد تردید است‌ كه‌ همه‌ ژنهای‌ موِثر بر صفات‌ كمی، كوچك‌ اثر باشند و ممكن‌ است‌ بعضی‌ ژنهاسهم‌ عمده‌ای‌ در تنوع‌ ژنتیكی‌ داشته‌ باشند. برای‌ توضیح‌ بیشتر تفاوت‌ عملكرد ژنها بایدخصوصیات‌ ژنها به‌ تنهائی‌ نیز بررسی‌ شود . روشهای‌ آماری‌ مناسب‌ جهت‌ شناسائی‌ حیوانات‌دارای‌ ارزش‌ اصلاحی‌ مطلوب‌ توسعه‌ یافته‌ است‌ كه‌ اساس‌ آن‌ حذف‌ هر چه‌ بیشتر عوامل‌ محیطی‌ واستفاده‌ از اط‌لاعات‌ حاصل‌ از عملكرد خود حیوان‌ و خویشاوندان‌ آن‌ جهت‌ انتخاب‌ و تخمین‌ آثارافزایشی‌ همه‌ جایگاههای‌ موِثر بر صفت‌ است. انتخاب‌ براساس‌ فنوتیپ‌ به‌ دلیل‌ آثاری‌ كه‌ عوامل‌محیطی‌ روی‌ صفت‌ اندازه‌گیری‌ شده‌ دارند و نیز توارث‌ صفات‌ چند ژنی، اثر متقابل‌ بین‌ ژنها دریك‌ لوكوس‌ (غلبه) و بین‌ لوكوسهای‌ مختلف‌ (اپیستازی) با كاهش‌ سودمندی‌ روبروست‌ . درحال‌ حاضر كاربرد تكنیك‌ آماری‌ همچونBLUP ‌(7)، امكان‌ جدا كردن‌ آثار محیطی‌ از ژنتیكی‌ رافراهم‌ و در برنامه‌های‌ اصلاحی‌ بسیار سودمند واقع‌ شده‌اند. ولی‌ این‌ روشها ژنوتیپ‌ یك‌ فردراناشناخته‌ باقی‌ می‌گذارند و به‌ صورت‌ یك‌ جعبهِ سیاه‌ به‌ آن‌ می‌نگرند و مضراتی‌همچون‌ كاهش‌ واریانس‌ ژنتیكی، تثبیت‌ الل‌های‌ كشنده‌ و همخونی‌ را ممكن‌ است‌ بدنبال‌ داشته‌باشد. چرا كه‌ در روشهای‌ ژنتیك‌ كمی‌ اط‌لاعات‌ ژنوتیپی‌ افراد بطور دقیق‌ قابل‌ ارزیابی‌نمی‌باشد بلكه‌ برآوردی‌ از آن‌ از طریق‌ فنوتیپ‌ و خویشاوندان‌ امكانپذیر است.
‌‌‌‌شناخت‌ ملكولی‌ ژنهائی‌ كه‌ بزرگ‌ اثر هستند ممكن‌ است‌ دیدگاه‌ جدیدی‌ برای‌ بهبود ژنتیكی فراهم‌ كند . علم‌ ژنتیك‌ ملكولی‌ در اصلاح‌ نژاد می‌كوشد با پرده‌برداری‌ از سیما و ساختار ژنها،نقش‌ دقیق‌ آنها را در تولید حیوان‌ شناسائی‌ و چگونگی‌ تغییراتشان‌ را در سطح‌ مولكولی‌ بررسی‌ نماید.
‌‌‌‌شناسائی‌ طبیعت‌ كنترل‌ صفات، نه‌ تنها دستاوردهای‌ علمی‌ عمده‌ای‌ را به‌ همراه‌ داشته‌ بلكه برنامه‌های‌ اصلاحی‌ را به‌ یك‌ بازده‌ مناسب‌ هدایت‌ خواهد نمود كه‌ این‌ دیدگاه‌ به‌ عنوان‌ انتخاب‌ به‌كمك‌ نشانگر( مشهور است‌. ژنتیك‌ ملكولی‌ و بیوشیمی‌ شكاف‌ و نقایص‌ ژنتیك‌ كمی‌ راپر كرده‌ و درك‌ ما را از علل‌ تغییرات‌ كمی‌ در سطح‌ ژن‌ بالا برده‌ است.
‌‌‌‌در برنامه‌های‌ اصلاح‌ نژاد، ماركر یا نشانگر مولكولی‌ عبارتست‌ از تفاوت‌ در توالی نوكلئوتیدهایDNA ‌كه‌ این‌ تفاوت‌ دارای‌ توارث‌ مندلی‌ است‌ این‌ قطعه‌ ویژه‌ متعلق‌ به‌ ژن‌ یا ژنهائی‌است‌ كه‌ بطور معنی‌داری‌ در تنوع‌ بین‌ حیوانات‌ سهیم‌ هستند و در نتیجه‌ ممكن‌ است‌ بین‌ قطعه‌ویژه‌ای‌ كه‌ نتاج‌ از والدین‌ دریافت‌ می‌نمایند و عملكرد نتاج‌ یك‌ ارتباط‌ مشاهده‌ شود در نتیجه‌می‌توان‌ نتاج‌ را براساس‌ قطعه‌ كروموزومی‌ كه‌ از والدین‌ دریافت‌ كرده‌اند انتخاب‌ كرد ..
‌‌‌‌بنابراین‌ خود نشانگر معمولا روی‌ عملكرد حیوان‌ بی‌تاءثیر است‌ ولی‌ با یك‌ ژن‌ تاءثیرگذارروی‌ عملكرد حیوان‌ یا توالی‌ مجاور متصل‌ بهQTL ‌آن‌ را ارزشمند می‌كند. ما با استفاده‌ از نشانگرژنتیكی‌ مستقیماإ روی‌ تنوع‌ ژنتیكی‌ نگرش‌ داشته‌ و با شناسائی‌ تنوع‌ در سطحDNA ‌قادر خواهیم‌ بودتفاوت‌ صحیح‌ ژنتیكی‌ دو فرد را بررسی‌ كنیم.
‌‌‌‌روش‌ مناسب‌ تركیب‌ اط‌لاعات‌ حاصل‌ از نشانگرهای‌ ژنتیكی‌ با روشهای‌ آماری‌ می‌باشد
باعث‌ افزایش‌ دقت‌ و كاهش‌ فاصلهِ نسل‌ و نهایتاإ افزایش‌ پاسخ‌ به‌ انتخاب‌ می‌گردد ‌‌‌‌مزیت‌ انتخاب‌ به‌ كمك‌ نشانگر در یك‌ صفت‌ نسبت‌ به‌ روشهای‌ انتخاب‌ براساس‌ فنوتیپ بستگی‌ به‌ وراثت‌پذیری‌ صفت‌ دارد. انتخاب‌ براساس‌ نشانگر در موارد زیر مفید است:
- وراثت‌ پذیری‌ صفت‌ كم‌ باشد
- صفت‌ محدود به‌ جنس
- صفت‌ در ابتدای‌ زندگی‌ باشد
- اط‌لاعات‌ از والدین‌ جمعیت‌ حاضر وجود نداشته‌ باشد.
- صفات‌ لاشه‌ یا صفاتی‌ كه‌ اندازه‌گیری‌ آن‌ مشكل‌ و پرهزینه‌ است‌
‌‌‌‌عیب‌ انتخاب‌ براساس‌ نشانگر فقط‌ در احتمال‌ نوتركیبی‌ است‌ كه‌ سودمندی‌ آن‌ را كاهش می‌دهد. از سه‌ راه‌ كلی‌ اط‌لاعات‌ مستقیم‌ بدست‌ آمده‌ از سطح‌ ژنها در برنامه‌های‌ اصلاحی‌ موِثراست:
- نشانگرها می‌توانند فاصله‌ نسلی‌ را كاهش‌ دهند و اجازه‌ دهند كه‌ انتخاب‌ در مراحل‌ زودتری‌ اززندگی‌ صورت‌ گیرد
- دقت‌ انتخاب‌ را با فراهم‌ كردن‌ اط‌لاعات‌ بیشتر برای‌ تخمین‌ افزایش‌ می دهد.
- نشانگر شدت‌ انتخاب‌ را افزایش‌ داده‌ و اجازه‌ انتخاب‌ كاندیدهای‌ اصلی‌ را از میان‌ تعداد زیادی‌كاندیدا برای‌ انتخاب‌ فراهم‌ می‌كند.
Denise‌‌‌‌ 1998در یك‌ گزارش‌ از مرور منابع،QTL هائی‌ كه‌ در جمعیتهای‌ گاو مشخص‌ شده بودند را بررسی‌ نمودند. در گاوهای‌ گوشتیQTL ‌هائی‌ برای‌ وزن‌ تولد، رشدشاخ، رشد قبل‌ ازشیرگیری‌ و چربی‌ پیدا شده‌ كه‌ اینQTL ‌ها با ماركرهای‌ ژنتیكی‌ همبستگی‌ نشان‌ داده‌اند.همچنین‌ در گاو برای‌ تشخیص‌ هیپرتروفی‌ ماهیچه و بیماری‌ پومپ(11) از نشانگرهای‌ ژنتیكی‌مستقیم‌ آن‌ استفاده‌ می‌شود. علاوه‌ بر این‌ در گاوهای‌ شیر ده‌ ماركرهای‌ پیوسته‌ای‌ برای‌ شیر وتركیبات‌ آن، تولید پنیر و بیماریBLAD ‌گزارش شده‌ است‌.
‌‌‌‌در خوكQTL ‌هائی‌ برای‌ باروری، رشد از تولد تا30 كیلوگرمی، چربی‌ پشتی‌ و شكمی گزارش‌ شده‌ است.

كاربرد نشانگرهای‌ ژنتیكی‌ در آزمون‌ نتاج‌
‌‌‌‌در آزمون‌ نتاج‌ نرهای‌ جوانی‌ كه‌ از نرها و ماده‌های‌ با ارزش‌ اصلاحی‌ بالا حاصل‌ شده‌است براساس‌ عملكرد50-100عدد از دخترانشان‌ آزمون‌ می‌گردند. در آزمون‌ نتاج‌ زمان‌ طولانی‌ صرف‌می‌شود بطوری‌ كه‌ 5-6 سال‌ برای‌ تایید(proof) كاندیدا صرف‌ شود. تخمین‌ ارزش‌ اصلاحی‌ نرها ازروی‌ ركورد دختران‌ به‌ هزینه‌ای‌ بالغ‌ بر 45000 دلار به‌ ازای‌ هر نر نیاز دارد و تنها 10% از نرهای‌آزمون‌ شده‌ در یك‌ برنامهِ اصلاحی‌ انتخاب‌ می‌شوند.‌‌‌‌اگر چه‌ این‌ روش‌ به‌ طور موِثر شایستگی‌ ژنتیكی‌ گله‌ را بهبود می‌بخشد ولی‌ روشهائی‌ كه‌ در آن ارزش‌ اصلاحی‌ یك‌ حیوان‌ سریعتر تشخیص‌ داده‌ شود ضروری‌ به‌ نظر می‌رسد .‌‌‌‌امروزهQTL ‌به‌ عنوان‌ اط‌لاعاتی‌ كه‌ می‌توان‌ برای‌ انتخاب‌ افراد براساس‌ ژنوتیپ‌ استفاده‌ كرد
برای‌ سرعت‌ بخشیدن‌ به‌ برآورد ارزش‌ اصلاحی، مطرح‌ گردیده‌ است.

تاءثیر انتخاب‌ روی‌ ژنهای‌ بزرگ‌ اثر
VAN Arendonk‌‌‌‌ و(1995)Bovenguisگزارش‌ كردند با توجه‌ به‌ اینكه‌ انتخاب‌ براساس نشانگر باعث‌ افزایش‌ فراوانی‌ ژنهای‌ بزرگ‌ اثر می‌شود، فقط‌ در پنج‌ نسل‌ این‌ سودمندی‌ ادامه‌ خواهدداشت‌ و در زمان‌ طولانی، فراوانی‌ اللهای‌ مطلوبQTL ‌تثبیت‌ می‌شود. لذا در دراز مدت‌ بهتر است‌كه‌ از اط‌لاعاتQTL ‌كمتر استفاده‌ شود .
‌‌‌‌برآورد ارزش‌ اصلاحی‌ حیوانات‌ با استفاده‌ از روشهای‌ موِثری‌ چونBLUP ‌كه‌ مبنای ركوردهای‌ فنوتیپی‌ افراد می‌باشد باعث‌ افزایش‌ همخونی‌ و همچنین‌ كاهش‌ اندازهِ موِثر جمعیت‌می‌شود.
‌‌‌‌درBLUP ما با تغییر فراوانی‌ ژنهای‌ كوچك‌ اثر، تنوع‌ ژنتیكی‌ را كاهش‌ نخواهیم‌ داد ولی‌ انتخاب‌ براساس‌ نشانگر كه‌ هدف‌ آن‌ افزایش‌ ژنهای‌ بزرگ‌ اثرQTLاست، اعمال‌ شود این‌ استراتژی‌فقط‌ برای‌ انتخاب‌ كوتاه‌ مدت‌ (حداكثر 5 سال) مفید خواهد بود
‌‌‌‌بهرحال‌ در هر دو روش‌ انتخابBLUP ‌و انتخاب‌ براساس‌ نشانگر آللهای‌ مثبت،QTL جمعیت‌ تثبیت‌ می‌شود و حداكثر پاسخ‌ ممكن‌ برایQTL ‌بدست‌ می‌آید با این‌ تفاوت‌ كه‌ روشهای‌متداول‌ آماری، تفاوت‌ انتخاب‌ كمتری‌ را برای‌ تثبیت‌ ژنهای‌ بزرگ‌ اثر اختصاص‌ می‌دهند و در نتیجه‌در انتخاب‌ دراز مدت‌ روش‌ مبتنی‌ برBLUP نسبت‌ بهMAS ‌مفیدتر خواهد بود .
‌‌‌‌منابع‌
‌‌1- آخوندی، ع.1376. موتاسیون‌ و نقش‌ آن‌ در اصلاح‌ نباتات، سمینار كارشناسی‌ ارشد گروه‌ اصلاح‌نباتات، دانشگاه‌ تهران.
‌‌2- احمدیان‌ تهرانی، پ.1377. مقدمه‌ای‌ بر همسانه‌ سازی‌ ژنها (كلون‌ كردن‌ ژنها)، انتشارات‌ دانشگاه‌تهران.
‌‌3- آزادی، س.1378. بررسی‌ تنوع‌ ژنتیكی‌ پنج‌ نژاد گوسفند ایرانی‌ با استفاده‌ از ماركرهایRAPD‌،پایان‌نامه‌ كارشناسی‌ ارشد گروه‌ علوم‌ دامی، دانشگاه‌ تبریز.
‌‌4- آقائی، 1.1376. بررسی‌ مولكولی‌ ژن‌ كاپا-كازئین‌ و تعیین‌ ژنوتیپ‌ آن‌ در نژادهای‌ سرابی، دشتیاری‌سیستانی‌ و گاومیشهای‌ شمال‌ غرب. پایان‌نامه‌ كارشناسی‌ ارشد گروه‌ علوم‌ دامی، دانشگاه‌ آزاد كرج.
‌‌5- افراز، ف.1379. نقش‌ ماركرهای‌ میكروساتلیت‌ در یافتنQTL ‌و مقاومت‌ به‌ بیماری‌ دام‌ و طیور،مقالات‌ ارائه‌ شده‌ در موسسهِ تحقیقات‌ علوم‌ دامی‌ كشور.
‌‌6- امتیازی، گ.، م.، كریمی. 5731. مبانی‌ زیست‌ شناسی‌ مولكولی‌ و مهندسی‌ ژنتیك، انتشارات‌ مانی.
‌‌7- بزرگی‌ پور، ر. 2731. ماركرهای‌ مولكولیDNA ‌در اصلاح‌ نباتات، پژوهش‌ و سازندگی، شماره‌ 02،صفحه‌ 84-64.
‌‌8- بیرجندی، م.، ر. 6731. بررسی‌ وضعیت‌ پرورش‌ و توان‌ تولید شیر و خصوصیات‌ شیرواری‌ گاوسیستانی‌ در شرایط‌ پرورش‌ سنتی. پایان‌نامه‌ كارشناسی‌ ارشد علوم‌ دامی، موِسسه‌ تحقیقات‌ علوم‌دامی‌ كشور.
‌‌9- پاسالار، پ.، صمدی، ع. 7731. ژنتیك‌ مولكولی، جلد دوم، انتشارات‌ دانشگاه‌ تهران‌ (تالیف).
‌‌10- تركمن‌ زهی. آ.1378. ژنتیك‌ و اصلاح‌ دام، حركت‌ از فنوتیپ‌ به‌ ژنوتیپ. سخنرانی‌ علمی‌ گروه‌علوم‌ دامی، دانشگاه‌ تهران.
‌‌11- جیمزپریز.1358. كلینكال‌ پاتولوژی‌ دامپزشكی. مترجم‌ دكتر بهروز صمدیه، قدسیان، 1.، انتشارات‌دانشگاه‌ تهران.
‌‌12- جواهری، ح.1361. اصول‌ تكنیكهای‌ خون‌شناسی. ناشر مركز كتاب‌ گلگشت.
‌‌13-حسنی، ع.1376. شناسائی‌ پلی‌ مورفیسم‌ در ژن‌ گیرنده‌ هورمون‌ رشد و ارتباط‌ آن‌ با صفات‌ تولیدی‌در گاو هلشتاین‌ ایران، پایان‌نامه‌ كارشناسی‌ ارشد گروه‌ علوم‌ دامی، دانشگاه‌ سیستان‌ و بلوچستان‌
‌‌14- خدائی، ح.1376. بررسی‌ جهش‌ در ژن‌ بتاگلوبین، پایان‌ نامه‌ كارشناسی‌ ارشد ژنتیك، دانشكده‌علوم‌ پایه، دانشگاه‌ تربیت‌ مدرس.
15-خزعلی، همایون. و زین‌الدینی، س.1377. اندازه‌گیری‌ غلظت‌ هورمون‌ رشد پلاسما در شترهای‌ یك‌كوهانه‌ ماده‌ نابالغ‌ و بالغ‌ ایران، پژوهش‌ و سازندگی، شماره‌ 38.
16-دانیال‌ زاده، آ.، خ.، زارعیان.1369. اصول‌ زیست‌ شیمی، جلد دوم، مركز نشر دانشگاهی‌ تهران‌(تالیف).
17-رحیمی، ق.1376. بیوتكنولوژی‌ و تاءثیر آن‌ بر پیشرفت‌ برنامه‌های‌ اصلاحی‌ تولید گوشت‌ درصنعت‌ دامپروری، در: چكیده‌ مقالات‌ كارگاه‌ آموزشی‌ دستاوردهای‌ نوین‌ در كشاورزی. سازمان‌پژوهشهای‌ علمی‌ و صنعتی‌ ایران.
‌‌18-رحیمی، م.1374. بررسی‌ سیتوژنتیكی‌ نژادهای‌ گاو سیستانی‌ و سرابی، پایان‌نامه‌ كارشناسی‌ ارشدگروه‌ علوم‌ دامی، دانشگاه‌ تهران.
‌‌19-ضمیری، م.، ج.1374. تولید مثل‌ در گاو. انتشارات‌ دانشگاه‌ شیراز، (ترجمه).
20-طباطبائی، م، نوری‌ دلویی، ر، تقی‌ بیگلو. 1372بیوتكنولوژی‌ مولكولی، انتشارات‌ مركز ملی‌مهندسی‌ ژنتیك‌ و تكنولوژی‌ زیستی.
‌‌21- طهماسب، م.1376. شناسائی‌ پلی‌ مورفیسم‌ شایع‌ در ژن‌ هموفیلی، پایان‌ نامه‌ كارشناسی‌ ارشددانشكده‌ علوم‌ پایه، دانشگاه‌ تربیت‌ مدرس.
‌‌22- عبدمیشانی، س، ح.، اشرافی، ا.، فصیحی‌ هرندی.1375. واكنش‌ زنجیره‌ پلی‌ مراز و كاربردهای‌ آن‌در ژنتیك‌ و اصلاح‌ نباتات. در: مجموعه‌ مقالات‌ كلیدی‌ چهارمین‌ كنگره‌ علوم‌ و زراعت‌ و اصلاح‌نباتات.
23-عصفوری، ر. 1376-ماركرهای‌ ژنتیكی‌ در ده‌ نژاد از گوسفندان‌ بومی، پژوهش‌ و سازندگی‌ شماره‌34، صفحات‌
آرش جوانمرد

ژنوتيپ كاپاكازئين

ژنوتيپ كاپاكازئين
كاپاكازئين يكي از مهمترين پروتئين هاي شير با وزن مولكولي 19800 دالتون و 169 اسيد آمينه مي باشد. مقدار پنير توليدي در كارخانجات به طور مستقيم به خصوصيات كاپاكازئين شير بستگي دارد. بدين معني كه مايه پنير فقط كاپاكازئين را سوبسترا قرار مي دهد و آن را به دو قسمت (يك بخش كوچك كه 5 درصد كازئين اوليه را دارد و يك بخش بزرگتر به نام پاراكاپاكازئين) تقسيم مي كند. پارا كازئينات حاصل از محلول مايه پنير در برابر يون كلسيم حساس بوده و رسوب مي كند. تجزيه كاپاكازئين باعث به هم خوردن تعادل بارهاي الكتريكي شده و به دنبال آن مهاجرت كازئينو به فاز محلول عامل اصلي و ضروري براي انعقاد شير است.
شناسايي جهش هاي موجود در ژن كاپاكازئين كه داراي 5 اگزون مي باشد با تكنيك PCR-RFLP امكان پذير مي باشد. الل B ژن كاپاكازئين كه حاصل جهش نقطه اي سيتوزين به جاي تيمين در اگزون 4 مي باشد، در شير موجب بالا رفتن راندمان تبديل شير به پنير مي شود. اين امر باعث گرديده كه دامداراني كه توليد شير آنها براي كارخانجات پنيرسازي است از اسپرمهاي با ژنوتيپ BB يا AB استفاده نمايند تا فراواني اين الل را در گله ها بالا ببرند و به مرور زمان در دامهاي آنها ژنوتيپ مفيد اين ژن افزايش يابد

عنوان: بيماري ژنتيكي BLAD

BLAD از عبارت Bovine Leukocyte Adhension Dificiency گرفته شده است. اين بيماري حالت اتوزومي مغلوب دارد و از علائم آن مرگ زودرس جنين و علائمي شبيه به بيماري هاي عفوني همچون اسهال گوساله و پنوموني و تاخير در بهبودي جراحات حاصله است كه دامپزشكان را دچار اشتباه در تشخيص نموده و تجويز بي مورد دارو و آنتي بيوتيك در بسياري از موارد مشاهده شده است. عامل اين بيماري جهش در ژن CD18 است كه با این جهش نقطه اي آدنين به گوآنين تبديل شده و در نتيجه آن در موقعيت 128 ساختمان پروتئيني گلايسين به اسيد آسپارتيك تبديل مي شود. تشخيص اين نقص ژنتيكي با استفاده از روش PCR-RFLP و آنزيم هاي TaqIو HaeIII و الكتروفورز بر روي ژن اكريلاميد امكان پذير است. در كاتالوگ هاي اسپرم كد BL مخفف BLAD carrier و كد TL مخفف Test Free as Carrier of BLAD مي باشد. حالت همو زيگوت مغلوب به علت مرگ زودهنگام جنيني قابل تعيين كد نمي باشد.