در سالهای اخیر انتخاب جنس یك نوزاد با استفاده از تعیین جنسیت اسپرم مورد توجه زیادی قرار گرفته است . حد اقل دلایل بسیار زیادی در مورد استفاده از این تكنیك در صنعت دامپروری وجود دارد . از قرار معلوم در هلند در آینده ای نزدیك تعیین جنسیت اسپرم در بهبود صنعت گاو شیری تكامل می یابد.

 

تعیین جنسیت اسپرم

 

اساسا در یك آزمایشگاه علمی ؛ تكنیك تعیین جنسیت اسپرم وجود دارد . كاربرد این تكنیك برای بهبود صنعت گاو شیری مشكل است . تعداد اسپرمهای لازم برای تلقیح مصنوعی زیاد هستند ؛ بطور نمونه 10 میلیون اسپرم در یك پایوت. نظر به اینكه اقدامات لازم قدم به قدم انجام میشود؛ تعیین جنسیت اسپرم های لازم برای تلقیح مصنوعی زمان می برد. هزینه های تجهیزات و پرسنل متخصص ؛ هزینه تمام شده برای اسپرم تعیین جنسیت شده را نسبتا بالا می برند . زمانی كه قیمتها پایین بیاید و سرعت انجام این تكنیك افزایش یابد ؛ احتمالا همه چیز تغییر می كند اما برای اینده نزدیك فروش گسترده اسپرم تعیین جنسیت شده برای تلقیح مصنوعی در دزهای قراردادی اسپرم خیلی محتمل و حتمی نیست . با پیشرفت و استفاده از تكنیكی كه شامل تلقیح غلظتهایی از اسپرم تعیین جنسیت شده با دز پایین در عمق رحم باشد ؛ می توان به بخشی از این مشكل فایق آمد. استفاده از اسپرم تعیین جنسیت شده برای تلقیح گاوهایی كه تحت تیمار تخمك ریزی چند گانه قرار گرفتة اند مفید است زیرا تعداد تلقیح برای این مورد محدود است . اما كاربرد وسیع استفاده از اسپرم تعیین جنسیت شده احتمالا تولید جنین به روش آزمایشگاهی خواهد بود.. تعداد سلولهابی اسپرم لازم برای تولید جنین به روش آزمایشگاهی بسیار پایین است .

 

 

منافع این روش در كارایی آن معلوم می شود:

جنین های تولید شده به این روش جنسیت دلخواه را  دارا هستند و باعث كاهش معنی داری در هزینه ها می شود و در كل موجب پیشرفت ژنتیكی  سریع می شود.

 

كروموزومهای  ایكس  و  وای :

تعیین جنسیت اسپرم بر اساس تفاوتهای موجود در  دی ان ای  بین جنسیتها  برنامه ریزی شده است. دی ان ای  خود به كروموزومهای مذكور تقسیم میشود. كروموزومهای موجود در یك گونه ؛ برای مثال گاو ؛ همیشه از نظر تعداد و اندازه مشابهند. تفاوتها فقط بین  نر ها و ماده ها  وجود دارد. در پستانداران ؛ سلولهای نر حاوی كروموزومهای ایكس و  وای هستند و سلولهای ماده  حاوی دو كروموزوم ایكس هستند . در سلولهای اسپرم و تخمك  كروموزومها  تقسیم شده اند. یك تخمك همیشه  حاوی یك كروموزوم ایكس  و یك اسپرم می تواند حاوی هر دو نوع كروموزوم ایكس و یا  وای  باشد. باروری با اسپرم حاوی كروموزوم  ایكس منجر به ایجاد جنین ماده و باروری با اسپرم حاوی كروموزوم  وای منجر به تولید  جنین نر میشود. به  عبارت دیگر سلولهای اسپرم ؛ جنسیت را تعیین می كنند. معمولا 50 % سلولهای اسپرم حاوی كروموزوم ایكس و 50 % حاوی كروموزوم وای هستند. با جور كردن و استفاده از نوع مطلوب و دلخواه اسپرم ؛ ما میتوانیم جنسیت را كنترل كنیم.

 

تكنیكها:

 

تنها روش موفقیت آمیزی كه برای تعیین جنسیت اسپرم وجود دارد روش فلورسانس است كه بر اساس تفاوت در محتوای دی ان ای  پایه ریزی شده است. كروموزوم ایكس بزرگتر از كروموزوم  وای است. به همین خاطر  مقدار كل دی ان ای  در یك سلول اسپرم حاوی كروموزوم ایكس  نسبت به سلول اسپرم حاوی كروموزوم  وای  بیشتر  است . در گاو ؛ این تفاوت در حدود 4% است. قبل از جور كردن كروموزومها ؛ سلولها كه حاوی دی ان ای هستند  توسط رنگ فلورسانس  رنگ آمیزی می شوند. هرچه از فلورسانس بیشتر استفاده شود ؛ دی ان ای در سلول بیشتر ظاهر میشود. سلولها توسط دستگاهی بنام "فلوسیتومتر/جور كننده سلول" مرتب میشوند.

در این دستگاه چندین هزار سلول در هر ثانیه می توانند با خلوص بیش از 90 % مرتب شوند. كارایی روشهای دیگر ؛ برای مثال روشهایی كه بر اساس سانتریفوژ  یا تفاوت در سرعت شناوری عمل می كنند  هنوز مورد بحث است. هیچیك از این روشها به ثبت نرسیده است .

 

در هلند:

در اوایل دهه 1990 ؛ روش فلورسانس با استفاده از دستگاه فلوسیتومتر  مركز پزشكی در آمستردام  توسط موسسه هلند ژنتیك برای تولید آزمایشگاهی جنین بكار برده شد . متاسفانه ؛ باروری اسپرمهای تعیین جنسیت شده پایین بود و نمو جنین ها به خوبی اسپرمهای تعیین جنسیت نشده نبود. این مورد بیانگر این است كه تاثیرات منفی در رنگ آمیزی با فلورسانس یا اشعه فرابنفش ( یو  وی) وجود دارد . هر چند ؛ گوساله های متولد شده با اسپرم تعیین جنسیت شده در آمریكا  و اخیرا  ؛ بیشتر در انگلستان ؛ سالم  هستند. با این وجود روشی كه  نیاز به رنگ فلورسانس و اشعه یو وی نداشته باشد ترجیح داده میشود. در سال 1999 ؛ موسسه سی آر  دلتا و آمریكن ایكس وای با همكاری دانشگاه  آمستردام  شروع به طراحی و ساخت ماشینی جدید كردند. اساسا ؛ این ماشین اندازه هر سلول اسپرم عبوری را مورد سنجش قرار می دهد . این ماشین  از تكنیكی استفاده می كند كه احتیاج به رنگ فلورسانس یا اشعه یو وی  ندارد . این روش هنوز در دست بررسی است  ولی میتواند به عنوان ابزار  ارزشمندی مطرح شود.

 

فلوسیتومتر/جور كننده سلول

 

با نمایان كردن سلولهای اسپرم  با استفاده از اشعه فرابنفش ؛ محققان استفاده از نور فلورسانس را كنار گذاشتند. مقدار اشعه توسط یك نمایانگر اشعه اندازه گیری میشود و یك كامپیوتر وجود كروموزومهای ایكس و یا وای را تشخیص می دهد ( كروموزوم ایكس فلورسنت بیشتری به خود جذب میكند ). بعد از اندازه گیری ؛ جریانی از سلولها به درون دو صفحه كوچك روانه میشوند . هر یك از ذرات دارای یك بار الكتریكی است . اسپرم حاوی كروموزوم ایكس دارای بار مثبت و اسپرم حاوی كروموزوم وای بار منفی دارد . ذرات خمیده هستند و بخاطر وجود بار الكتریكی از بین دو صفحه دارای بار الكتریكی زیاد عبور كرده و جدا می شوند . در پایان ؛ ذرات در دو شیشه داروئی كوچك جمع آوری میشوند. در حقیقت ؛ محل جریان اسپرمها بسیار باریك است( 0.1 میلی متر یا كمتر) و سرعت جریان بسیار بالا است( بالای 10 متر در هر ثانیه). این امر باعث میشود كه بیشتر از 1000 سلول در هر ثانیه مرتب شوند.

 

مهندس حمید رضا  كامیارنژاد  و  مهندس  طوطیان

http://t.t.d.mihanblog.com

نظر خود را اضافه کنید.

ارسال نظر به عنوان مهمان

0 محدودیت حروف
متن شما باید بیشتر از 5 حرف باشد
نظر شما به دست مدیر خواهد رسید
  • هیچ نظری یافت نشد