تحسين إنتاج أجنة الأرانب المعدّلة وراثيًا باستخدام تقنيتي الحقن الجيني داخل النواة الأبوية والحقن داخل السيتوبلازم

الملخص

قارنت هذه الدراسة بين ثلاث طرائق لنقل الجينات قائمة على الحقن المجهري، وهي: النقل الجيني بوساطة حقن الحيوانات المنوية داخل السيتوبلازم (ICSI-t)، والحقن الجيني داخل السيتوبلازم (ISI)، والحقن داخل النواة الأبوية (PNI)، وذلك باستخدام بلازميد piggyBac فائق النشاط يرمّز للبروتين الفلوري الأخضر (GFP). تلقت إناث أرانب New Zealand White جرعة مقدارها 75 وحدة دولية من هرمون HMG لمدة ثلاثة أيام متتالية، تلتها جرعة مقدارها 100 وحدة دولية من هرمون hCG لتحفيز الإباضة الفائقة. جُمعت البويضات واللاقحات بعد 15–16 ساعة. وتم اختبار تركيزين من الحمض النووي لكل طريقة، وهما 10 و20 نانوغرام/ميكرولتر كتركيز نهائي. زُرعت الأجنة في وسط TCM-199 المحتوي على 15 ملغم/مل من BSA عند درجة حرارة 38.5°م وفي وجود 5% من ثاني أكسيد الكربون، ثم قُيّمت بعد 24 و48 و72 و96 و120 ساعة من حيث الانقسام، وتكوّن الكيسة الأريمية، والتعبير عن GFP. أظهرت مجموعة الحقن داخل النواة الأبوية بتركيز 10 نانوغرام/ميكرولتر أعلى معدل لتكوّن الكيسات الأريمية، إذ بلغ 42.1% (16/38)، وكانت نسبة 37.5% (6/16) من هذه الكيسات موجبة للتعبير عن GFP. أما مجموعة الحقن داخل النواة الأبوية بتركيز 20 نانوغرام/ميكرولتر فقد أعطت عددًا أقل من الكيسات الأريمية بنسبة 12.9% (4/31)، إلا أن نسبة أعلى منها عبّرت عن GFP وبلغت 75.0% (3/4). وقد أظهر أسلوب ICSI-t أداءً ضعيفًا، حيث لم يُنتج كيسات أريمية إلا عند التركيز الأقل بنسبة 11.1% (1/9)، دون تسجيل أي تعبير عن GFP. أما طريقة ISI فقد أعطت معدلات متوسطة لتكوّن الكيسات الأريمية، بلغت 11.3% (6/53) عند تركيز 10 نانوغرام/ميكرولتر و10.3% (4/39) عند تركيز 20 نانوغرام/ميكرولتر، إلا أن التعبير عن GFP في الكيسات الأريمية ظهر فقط عند التركيز الأقل بنسبة 66.6% (4/6). وبوجه عام، أدى ارتفاع تركيز الحمض النووي إلى انخفاض حيوية الأجنة في جميع الطرائق المستخدمة. وقد تبيّن أن الحقن داخل النواة الأبوية بتركيز 10 نانوغرام/ميكرولتر يمثّل التركيبة الأكثر فعالية لإنتاج أجنة أرانب معدّلة وراثيًا في المختبر.