تعیین جنسیت گوساله پیش از تولد
بهاره طاهری. كارشناس ارشد دامپروری
در سالهای اخیر، بیوتكنولوژی به پیشرفتهای قابل توجهی در تولید محصولات كشاورزی و دامی دست یافته است كه شامل انتقال یك ژن ویژه از یك گونه به گونه دیگر برای تولید ارگانیسم ترانسژن، تولید دامها و گیاهان مشابه از نظر ژنتیكی و آمیخته كردن انواع مختلف سلولها برای تولید محصولات مفید دارویی می باشد. پیشرفتهای حاصله كاربردهای زیادی در تولیدات دامی از طریق افزایش رشد دام، ظرفیت تولیدمثلی، سلامتی دام و توسعه محصولات جدید دامی، داشته اند. اما مبحثی كه طی سالها،توجه مطالعات و آزمایشات تحقیقاتی زیادی را بخود معطوف ساخته است، امكان ایجاد و توسعه تكنیكی است كه بتواند، به منظور پیش بینی جنس گوساله، اسپرم را در ابتدای كار، تعیین جنس كند. توانایی و امكان تعیین جنسیت گوساله، یك هدف قدیمی صنعت گاو شیری و گوشتی در دنیا بوده است و در حال حاضر به عنوان یكی از تكنیكهای تولیدمثلی مطلوب شناخته شده است. این روش، سیستمی است دقیق به منظور جداسازی كروموزومهای جنسی X و Y در اسپرم كه با امر تلقیح مصنوعی همراه است و اثرات بسیاری بر بازده تولید شیر و گوشت خواهد داشت. این تكنولوژی كاربرد زیادی به منظور تغییرات و اصلاح ژنتیكی دام دارد كه یك مثال بارز آن در صنعت گاو شیری است. به عنوان مثال در یك گله گاو شیری، به منظور تأمین 20 درصد جایگزین گله، باید چیزی بیشتر از نصف گله با نرهای موردنظر آمیزش داده شوند. اما چنانچه تلیسه ها با اسپرم از قبل تعیین شده ، آمیزش داده شوند، كمتر از یك سوم گله به منظور فراهم كردن جایگزین، نیاز خواهد بود.
اولین پیشرفت حاصله در جداسازی كروموزمهای جنسی در اسپرم از طریق كشف این موضوع بدست آمد ه اسپرم های تعیین كننده افراد ماده (X )، 3-4 درصد DNA بیشتری از اسپرم های تعیین كننده افراد نر (Y ) دارند (البته این میزان بستگی به گونه موردنظر دارد). در حالیكه این تفاوت در میزان DNA بسیار ناچیز به نظر می رسد، اما برای ایجاد و توسعه روشی به منظور جداسازی اسپرم های تعیین كننده جنس نر ( اسپرم های دارای كروموزوم Y) و اسپرم های تعیین كننده جنس ماده ( اسپرم های دارای كروموزوم X ) مورد استفاده قرار می گیرد. جداسازی اسپرمها به دو گروه اسپرمهای دراری كروموزوم X و كروموزوم Y، بر اساس تفاوت در میزان DNA آنها و با استفاده از میزان رنگ فلورسانتی كه از DNA تابیده می شود، انجام می گیرد. زمانیكه پرتو لیزر، به رنگ فلورسانت بر روی DNA تابیده می شود، آن را روشن می كند و هر اسپرم نوری را نسبت به میزان DNA موجود، پراكنده می سازد. به دنبال آن اسپرمها از یكدیگر جدا شده و درون 2 لوله مجزا جمع آوری می شوند. پس به دلیل اینكه اسپرم دارای كروموزوم جنسی X ( تعیین كننده جنس ماده ) حاوی DNA بیشتری است، در نتیجه نور بیشتری را ساطع می كند و می تواند از اسپرم دارای كروموزوم Y، با استفاده از روند سیتومتری جدا شود. دقت این تكنیك بالاست و در نخستین آزمایشات ،بیشتر از 90 درصد گوساله ها، بدنبال استفاده از این روند، مطابق با جنسی كه قبل تعیین شده بودند، متولد شدند. اما با وجود دقت بالای كار، استفاده از اشعه لیزر می تواند قابلیت زنده ماندن اسپرمی كه طی این روند، تعیین جنس شده است را كاهش دهد و در نتیجه، بازده كار پایین آید.
این روش به تولیدكنندگان گاو شیری، این امكان را می دهد تا گاوهای شیری برتر و پرتولید را با اسپرم دارای كروموزوم X به منظور تولید تلیسه ها، و گاوهای ماده با تولید پایین تر را با اسپرم دارای كروموزوم Y از نرهای گوشتی به منظور تولید گوساله های نر، تلقیح كند. پس با استفاده از این روش همیشه می توان، تلیسه جایگزین را از گاوهای شیری با تولید بالا و گوساله نر آمیخته تیپ گوشتی با ارزش بالا را از گاوهایی كه تولید پایین دارند، بدست آورد. در صنعت گاو گوشتی، نیز، ماده ها با عملكرد بالا می توانند با اسپرم دارای كروموزوم X به منظور تولید تلیسه به عنوان جایگزین آمیزش داده شوند، كه در نتیجه آن ، سرعت پیشرفت ژنتیكی درون گله نیز افزایش می یابد. كاربرد دیگر این روش می تواند در توسعه و افزایش لاین های مادری و آمیخته های تجارتی باشد. استفاده از اسپرم تعیین جنس شده ، افزایش گاوهای ماده گله با صفات مادری عالی را ( بازده تولیدمثلی بالا، تولید شیر خوب و رفتار مادری مناسب ) به منظور آمیزش با نرها برای تولید فراهم خواهد ساخت كه اغلب گوساله هایی با صفت پرواری و لاشه خوب، تولید می كنند. با اجرای این تكنینك، امكان سازگار كردن گاوهای ماده با محیط و تولید گوساله‌های یكنواخت‌تری كه گوشت با كیفیت بالا تولید می كنند، نیز وجود خواهد داشت.
در حال حاضر، در حالیكه، اسپرم تعیین جنس شده در مطالعات نامحدودی از تولید جنین در محیط آزمایشگاه استفاده می شود، هزینه بالا و بازده پایین آن در صورت كاهش قابلیت زنده ماندن اسپرم ها، نشان می دهد كه اسپرم تعیین جنس شذه از طریق این تكنولوژی، هنوز برای استفاده وسیع در تلقیح مصنوعی، مناسب نمی باشد. این روش كه بر اساس میزان DNA انجام می گیرد، به درجه بالایی از مهارتهای تكنیكی نیاز دارد و دربرگیرنده تعدادی از روش های مشخص و اصلاح شده می باشد.
 
شكل 1: تعیین جنسیت بر اساس اسپرم، یك هدف درازمدت صنایع شیر و گوشت دنیا بوده است. جداكردن و تقسیم اسپرم های گاو نر بر اساس میزان DNA ، به دو گروه تولیدكننده جنس نر و جنس ماده، در حال حاضر با 90 درصد دقت كار، انجام می شود.
با این وجود، علم جدید پروتئومیكس ، روش دیگری را برای توسعه روش علمی و اقتصادی تعیین جنس اسپرم، پیشنهاد كرده است. به این ترتیب كه، با استفاده از پروتئینهای ویژه كروموزوم جنسی (Scsps ) ، كه بر روی سطح اسپرم قرار دارند، به منظور پیشرفت روش جداسازی كروموزومهای جنسی X و Y در اسپرم ها، اجرای یك روش ایمنولوژیكال را فراهم می سازد كه برای اسپرم ها كمتر مضر و مخرب خواهد بود. (شكل 3 )
در این روش، آنتی بادیها، اسپرم ها از یك جنس را به یكدیگر چسبانده و پیوند می دهند و اسپرمی كه معلق مانده و تركیب نشده، از جنس مخالف بوده كه می تواند به راحتی جدا شود و برای امر تلقیح مصنوعی مورد استفاده قرار گیرد.
 
شكل 2: پروتئینهای شناخته شده ویژه كروموزوم جنسی بر روی سطح اسپرم، كه یك روش ایمونولوژیكی را برای جداسازی جنس اسپرم فراهم می كند و این روند برای اسپرم كمتر مضر و مخرب است.
بطور كلی این تكنولوژی، به دامداران كمك می كن