Dr.Shayan
04-23-2010, 07:14 AM
اگرچه تعداد گزينه هاي انتخابي براي سيستم هاي توليد کننده ي پروتئين هاي دارويي افزايش يافته است. توليد تجاري اين پروتئين ها با Bottle Neck (باتل نک) همراه شده که واريانس ژنتيکي را کاهش مي*دهد (simon et al,2005).
پديده*ي bottle neck يا همان گردن بطري که خود به دليل سايز کوچک جمعيت ايجاد شده ، موجب مي*شود که تعداد افرادي از يک جامعه که امکان حضور در نسل بعد را دارند کاهش يابد. در نتيجه اين پديده، تغيير فرکانس آللي و حذف تعدادي آلل را خواهيم داشت. در اين زمان Drift هم عمل مي کند. تا جايي که هر يک از آلل هاي موجود در جمعيت به سمت خالص شدن براي جايگاه ها پيش روند. در نتيجه کاهش واريانس فردي و کاهش مقاومت محيطي و افزايش احتمال حذف افراد ترانس ژنتيک را خواهيم داشت(simon et al,2005). .
استفاده از ساير سيستم هاي توليد بيوراکتورها همان طور که گفته شد، به علت مشکل اصلي عدم تغييرات پس از ترجمه محدود شده است. حيوانات شيرده مزرعه*اي و طيور تنها گزينه*هايي هستند که مشکل تغييرات پس از ترجمه را حل کرده*اند(Ramat,2004). حداقل بعضي از پروتئين*ها، براي تثبيت ساختمان سوم خود، احتياج به گليکوزيلاسيون دارند و چنانچه به نحوي از انجام گليکوزيلاسيون ممانعت به عمل آيد، پروتئين به طور نامناسبي تا خورده و در مجراي شبکه آندوپلاسمي رسوب مي*نمايد. گليکوزيلاسيون در واقع اتصال واحد هاي قندي به پروتئين سنتز شده است.پروتئين ها پس از گليكوزيلاسيون از نظر فيزيولوژيکي فعال شده و عملکرد مناسب را اعمال مي*کنند. نحوه*ي گليکوزيلاسيون در طيور با انسان شباهت بيشتري دارد، نسبت به پستانداران. براي مثال در تحقيقي که بر روي ميزان گليکوزيلاسيون LgG بر رويLgG توليدي در شير و تخم مرغ انجام شد; ديده شد که LgG در غدد پستاني گاو و گوسفند و بز داراي اوليگوساکاريدهاي با N گليکونورامينيک اسيد (NGNA) هستند، در صورتي که ديگر گونه ها مانند خرگوش داراي NGNA و N) NANA استيل نورامينيک اسيد) هستند. در اين مطالعه معلوم شد که LgG در انسان و طيور فقط از ترکيب اليگوساکاريدهاي NANA ساخته شده اند (Raju et al, 2000).
غيبت بعضي از پروتئين ها در گليکوزيلاسيون انساني معمولا در مقايسه با ساير پستاندارن بيشتر است. براي مثالα 3-1 گالاکتوز که در بافت پستان و در گليکو پروتئين ها ترشح مي شود. در انسان، بوزينه و ميمون*هاي دنياي قديم وجود ندارد (Galili et al, 1988). در انسان ژن مسئول توليد α3-1 گالاکتوز غير فعال است. ورود اين گليکو پروتئين ها به بدن انسان موجب تحريک سيستم ايمني بدن مي شود طيور همانند انسان α3-1 گالاکتوز توليد نمي*کند. اين پتانسيل خطر کردن در مقابل پاسخ*هاي ضد ايمني در پروتئين*هاي درماني انسان که در تخم مرغ توليد مي شوند را کاهش مي دهد (Mc Kenzie et al, 1999).
حيوانات شيرده مزرعه*اي، به خاطر سطوح بالاي بيان ژن در غدد پستاني و حجم بزرگي از شير توليدي به وسيله حيوان ترانس ژنيک، يک مدل جذاب هستند. ولي فاصله*ي نسل طولاني از يک سو، هزينه*هاي بالاي پرورش، عدم وجود شرايط کنترل شده محيطي، وجود شباهت هايي در سيستم بيوشيميايي که منجر به ايجاد مسموميت در حيوان مي*شود. همگي از موانع استفاده از پستانداران شيرده است (Ramat, 2004).
از طرفي ترکيب شيميايي شير، براي جداسازي پروتئين نوترکيب بسيار پيچيده است. چرا که نياز به جداسازي پروتئين نو ترکيب از سطوح بالاي چربي ،ليکوئيدها و پروتئين هاي داخلي شير داريم. ..
مزيت اصلي طيور ترانس ژنيک براي توليد پروتئين هاي دارويي، بلوغ سريع، فاصله نسل کوتاه، توليد زياد نتاج در هر سال و پرورش آسان و نگهداري کم هزينه و قابل کنترل است (Harvey & Ivarie, 2003).طيور در فاصله*ي شش ماه از هچ به سن بلوغ رسيده و سالانه 330-300 تخم مرغ مي گذارند. اگر در هر تخم 100 ميلي گرم پروتئين درماني توليد شود. يک مرغ به تنهايي مي تواند هر سال 30 گرم پروتئين درماني توليد کند. تخم مرغ*ها در طي 21 روز هچ شده و جوجه*ها سر از تخم بيرون مي آورند. هر جوجه خروس ترانس ژنيک مي*تواند با 10 مرغ جفت گيري کند و براي توليد 000/100 جوجه ترانس ژنيک در نسل بعد مي*توان از آن استفاده کرد، (Rapp et al,2003; McGrew et al,2004)..طيور هم چنين مي*توانند سطح بالايي از پروتئين*هايي که براي ساير حيوانات ايجاد مسموميت مي*کند، را تحمل کند. اين توانايي به علت شکاف تکاملي بين ماکيان و پستانداران است،در طول سير تکامل اين دو از هم فاصله گرفته اند و بين سيستم هاي بيولوژيکي شان تفاوت هايي ايجاد شده است.
ديگر اينکه طيور را مي توان در شرايط ايزوله نگهداري کرد. ما انتظار داريم که مهندسي ژنتيک بتواند موجب بيان 5/0 گرم پروتئين نوترکيب در هر تخم مرغ شود و اين يک افزايش بزرگ در توليد حيوانات بيوراکتور است (Simon et al,2005).کمپاني AviGenice هزينه*ي توليد هر گرم آنتي بادي monoclonal را در کشت سلولي 100 دلار، در بزهاي ترانس ژنيک 20-2 دلار و در تخم مرغ هاي ترانس ژنتيک 25/0-1/0 دلار اعلام کرد (Ramat, 2004).هزينه توليد پروتئين نو ترکيب و بازيافت و جداسازي آن در طيور بسيار کم است. به اين خاطر که کمپلکس پروتئين*ها در تخم مرغ ساده*تر است. از طرفي غلظت پروتئين نوترکيب در تخم مرغ در مقايسه با ساير سيتسم هاي توليد بالاتر است. در شکل( 1) هزينه توليد حيوانات بيوراکتور نشان داده شده است. [center:8e028842de].
شكل 1 :هزينه توليد حيوانات بيوراكتور[/center:8e028842de][center:8e028842de]http://farmiran.ir/res/1/MAGHALE.BIOREACTOR.jpg[/center:8e028842de]
همانظور که ديده مي*شود، هزينه توليد و جداسازي پروتئين نوترکيب در تمام سيستم هاي ديگر نسبت به تخم مرغ بسيار بالا است (Ramat, 2004). .
پديده*ي bottle neck يا همان گردن بطري که خود به دليل سايز کوچک جمعيت ايجاد شده ، موجب مي*شود که تعداد افرادي از يک جامعه که امکان حضور در نسل بعد را دارند کاهش يابد. در نتيجه اين پديده، تغيير فرکانس آللي و حذف تعدادي آلل را خواهيم داشت. در اين زمان Drift هم عمل مي کند. تا جايي که هر يک از آلل هاي موجود در جمعيت به سمت خالص شدن براي جايگاه ها پيش روند. در نتيجه کاهش واريانس فردي و کاهش مقاومت محيطي و افزايش احتمال حذف افراد ترانس ژنتيک را خواهيم داشت(simon et al,2005). .
استفاده از ساير سيستم هاي توليد بيوراکتورها همان طور که گفته شد، به علت مشکل اصلي عدم تغييرات پس از ترجمه محدود شده است. حيوانات شيرده مزرعه*اي و طيور تنها گزينه*هايي هستند که مشکل تغييرات پس از ترجمه را حل کرده*اند(Ramat,2004). حداقل بعضي از پروتئين*ها، براي تثبيت ساختمان سوم خود، احتياج به گليکوزيلاسيون دارند و چنانچه به نحوي از انجام گليکوزيلاسيون ممانعت به عمل آيد، پروتئين به طور نامناسبي تا خورده و در مجراي شبکه آندوپلاسمي رسوب مي*نمايد. گليکوزيلاسيون در واقع اتصال واحد هاي قندي به پروتئين سنتز شده است.پروتئين ها پس از گليكوزيلاسيون از نظر فيزيولوژيکي فعال شده و عملکرد مناسب را اعمال مي*کنند. نحوه*ي گليکوزيلاسيون در طيور با انسان شباهت بيشتري دارد، نسبت به پستانداران. براي مثال در تحقيقي که بر روي ميزان گليکوزيلاسيون LgG بر رويLgG توليدي در شير و تخم مرغ انجام شد; ديده شد که LgG در غدد پستاني گاو و گوسفند و بز داراي اوليگوساکاريدهاي با N گليکونورامينيک اسيد (NGNA) هستند، در صورتي که ديگر گونه ها مانند خرگوش داراي NGNA و N) NANA استيل نورامينيک اسيد) هستند. در اين مطالعه معلوم شد که LgG در انسان و طيور فقط از ترکيب اليگوساکاريدهاي NANA ساخته شده اند (Raju et al, 2000).
غيبت بعضي از پروتئين ها در گليکوزيلاسيون انساني معمولا در مقايسه با ساير پستاندارن بيشتر است. براي مثالα 3-1 گالاکتوز که در بافت پستان و در گليکو پروتئين ها ترشح مي شود. در انسان، بوزينه و ميمون*هاي دنياي قديم وجود ندارد (Galili et al, 1988). در انسان ژن مسئول توليد α3-1 گالاکتوز غير فعال است. ورود اين گليکو پروتئين ها به بدن انسان موجب تحريک سيستم ايمني بدن مي شود طيور همانند انسان α3-1 گالاکتوز توليد نمي*کند. اين پتانسيل خطر کردن در مقابل پاسخ*هاي ضد ايمني در پروتئين*هاي درماني انسان که در تخم مرغ توليد مي شوند را کاهش مي دهد (Mc Kenzie et al, 1999).
حيوانات شيرده مزرعه*اي، به خاطر سطوح بالاي بيان ژن در غدد پستاني و حجم بزرگي از شير توليدي به وسيله حيوان ترانس ژنيک، يک مدل جذاب هستند. ولي فاصله*ي نسل طولاني از يک سو، هزينه*هاي بالاي پرورش، عدم وجود شرايط کنترل شده محيطي، وجود شباهت هايي در سيستم بيوشيميايي که منجر به ايجاد مسموميت در حيوان مي*شود. همگي از موانع استفاده از پستانداران شيرده است (Ramat, 2004).
از طرفي ترکيب شيميايي شير، براي جداسازي پروتئين نوترکيب بسيار پيچيده است. چرا که نياز به جداسازي پروتئين نو ترکيب از سطوح بالاي چربي ،ليکوئيدها و پروتئين هاي داخلي شير داريم. ..
مزيت اصلي طيور ترانس ژنيک براي توليد پروتئين هاي دارويي، بلوغ سريع، فاصله نسل کوتاه، توليد زياد نتاج در هر سال و پرورش آسان و نگهداري کم هزينه و قابل کنترل است (Harvey & Ivarie, 2003).طيور در فاصله*ي شش ماه از هچ به سن بلوغ رسيده و سالانه 330-300 تخم مرغ مي گذارند. اگر در هر تخم 100 ميلي گرم پروتئين درماني توليد شود. يک مرغ به تنهايي مي تواند هر سال 30 گرم پروتئين درماني توليد کند. تخم مرغ*ها در طي 21 روز هچ شده و جوجه*ها سر از تخم بيرون مي آورند. هر جوجه خروس ترانس ژنيک مي*تواند با 10 مرغ جفت گيري کند و براي توليد 000/100 جوجه ترانس ژنيک در نسل بعد مي*توان از آن استفاده کرد، (Rapp et al,2003; McGrew et al,2004)..طيور هم چنين مي*توانند سطح بالايي از پروتئين*هايي که براي ساير حيوانات ايجاد مسموميت مي*کند، را تحمل کند. اين توانايي به علت شکاف تکاملي بين ماکيان و پستانداران است،در طول سير تکامل اين دو از هم فاصله گرفته اند و بين سيستم هاي بيولوژيکي شان تفاوت هايي ايجاد شده است.
ديگر اينکه طيور را مي توان در شرايط ايزوله نگهداري کرد. ما انتظار داريم که مهندسي ژنتيک بتواند موجب بيان 5/0 گرم پروتئين نوترکيب در هر تخم مرغ شود و اين يک افزايش بزرگ در توليد حيوانات بيوراکتور است (Simon et al,2005).کمپاني AviGenice هزينه*ي توليد هر گرم آنتي بادي monoclonal را در کشت سلولي 100 دلار، در بزهاي ترانس ژنيک 20-2 دلار و در تخم مرغ هاي ترانس ژنتيک 25/0-1/0 دلار اعلام کرد (Ramat, 2004).هزينه توليد پروتئين نو ترکيب و بازيافت و جداسازي آن در طيور بسيار کم است. به اين خاطر که کمپلکس پروتئين*ها در تخم مرغ ساده*تر است. از طرفي غلظت پروتئين نوترکيب در تخم مرغ در مقايسه با ساير سيتسم هاي توليد بالاتر است. در شکل( 1) هزينه توليد حيوانات بيوراکتور نشان داده شده است. [center:8e028842de].
شكل 1 :هزينه توليد حيوانات بيوراكتور[/center:8e028842de][center:8e028842de]http://farmiran.ir/res/1/MAGHALE.BIOREACTOR.jpg[/center:8e028842de]
همانظور که ديده مي*شود، هزينه توليد و جداسازي پروتئين نوترکيب در تمام سيستم هاي ديگر نسبت به تخم مرغ بسيار بالا است (Ramat, 2004). .