Transgene fisk: Betydning, utvikling og anvendelse

I denne artikkelen vil vi diskutere om: - 1. Betydning av transgen fisk 2. Utvikling av transgene fisk 3. Kontrollert kultur av transgen fisk og fôr 4. Gene-overføringsteknologi for utvikling 5. Applikasjoner 6. Miljøhensyn 7. Transgenisk fisk kan true Vildpopulasjoner 8. Transgeniske fisk invasive arter.

Betydning av transgen fisk:

En transgen fisk er en som inneholder gener fra en annen art. En transgen fisk er et forbedret utvalg av fisk forsynt med ett eller flere ønskelige fremmede gen for å øke fiskens kvalitet, vekst, motstand og produktivitet.

Vanligvis er gener av en eller flere donor-arter isolert og spaltet i kunstig konstruerte smittsomme midler, som virker som vektorer for å bære geneene inn i cellene til mottakerartene. En gang inne i en celle, vil vektoren som bærer generene, sette inn i cellens genom.

En transgen organisme regenereres fra hver transformert celle (eller egg, når det gjelder dyr), som har tatt opp fremmede gener. Og fra den organismen, kan en transgen variasjon bli avlet. På denne måten kan gener overføres mellom fjerne arter, som aldri vil gå i grenser i naturen.

Anvendelsen av genteknologi for dyr, som poteter med innebygd insektmiddel, kan gi mange fordeler, blant annet muligheten for sikrere, billigere matforsyning og opprettelse av nye kilder for utilstrekkelige farmasøytiske ressurser.

Med fremskritt innen genteknologi har bruken av sin kommersielle bruk økt. Akvatiske dyr blir konstruert for å øke oppdrettsproduksjonen.

Bruken av genteknologi og rDNA-teknologi har gjort mirakler i medisinsk og industriell forskning. Den transgeniske fisken blir fremmet som de første omsettelige transgene dyrene til konsum.

En av de viktigste aspektene mellom fisk og andre jorddyr for dyrking og genetisk forbedring er at fisk vanligvis har høyere nivåer av genetisk variasjon og dermed flere områder for valg enn de fleste pattedyr eller fugler.

Ved hjelp av genoverføringsteknologien har forskere nå opprettet et genetisk utviklet utvalg av atlantisk laks som vokser til markedsstørrelse i ca 18 måneder, ellers tar fisken ca 24-30 måneder for å bli markedsstørrelsesfisk. Det er også håpet at vi nå kan endre et stort antall fisk med raskt voksende egenskaper og bringe Blue Revolution.

Følgende er de viktige punktene som trengs for genteknologi (genoverføring) for å produsere transgen fisk:

(1) En gensekvens er å isolere for de spesielle egenskaper; for eksempel veksthormongen.

(2) Disse genene (gensekvens) settes deretter inn i et sirkulært DNA kjent som plasmid Vector (enzymer endonukleaser og ligaser brukes).

(3) Plasmider høstes i bakteriene til produsert milliarder eksemplarer.

(4) Plasmider blir introdusert i lineært DNA. Det lineære DNA kalles noen ganger et genkassett fordi det inneholder flere sett med genetisk materiale i tillegg til nytt satt inn gen; for eksempel veksthormongen. Teknologien er tilgjengelig for å integrere gener i kimlinje for å utvikle individ (fisk) og til slutt overføres til videre generasjoner.

(5) Gjør kassetten en permanent del av fiskens genetiske sminke.

Utvikling av transgene fisk:

Utvikling av transgen fisk har fokusert på noen få arter, inkludert laks, ørret, karpe, tilapia og noen andre. Laks og ørret er kontante avlinger mens de andre primært gir kilder til protein. For tiden jobber om lag 40 eller 50 laboratorier rundt om i verden på utvikling av transgen fisk.

Omtrent et dusin av dem er i USA, et annet dusin i Kina, og resten i Canada, Australia, New Zealand, Israel, Brasil, Cuba, Japan, Singapore, Malaysia og flere andre land. Noen av disse laboratoriene er knyttet til selskaper som forventer å kommersialisere sin fisk i noen få år.

Mange av fiskene under utvikling blir modifisert for å vokse raskere enn sine vill eller tradisjonelt oppdyrkede akvakultur søsken.

Hurtig vekst oppnås vanligvis ved å overføre et fiskveksthormonegen fra en art av fisk til en annen. Den raskere voksende fisken når ikke bare markedsstørrelsen på kortere tid, de spiser også mer effektivt. Ørret veksthormon (GH) ble brukt til å produsere transgen karpe med forbedrede dressingsegenskaper. Slike transgene karper anbefales for produksjon i jorddammere.

Transgenisk laks:

Atlanterhavslaksen er konstruert med en stille laks, veksthormon drevet av det arktiske frostvæskefremmende genet. Den raske veksten av den transgene laksen oppnås, ikke så mye av det transgene veksthormonet som av frostvæskegenpromotoren som fungerer i det kjølige vannet som er ønskelig for laksesmak.

Devlin (1994) forskere med Fisheries & Oceans, Canada, i West Vancouver, British Columbia har modifisert veksthormonegenet i Coho laks ved å utvikle en genkonstruksjon der alle de genetiske elementene er avledet fra sockeye laks.

Den transgene Coho vokste i gjennomsnitt 11 ganger raskere enn umodifisert fisk, og den største fisken vokste 37 ganger raskere. Veksthormonnivåene i transgen fisken er høy året rundt, i stedet for å falle ut om vinteren som skjer i vanlig laks. Devlin (2001). Modifisert laks er stor nok til å bli markedsført etter ett år, i motsetning til standard oppdrettslaks som ikke når markedsstørrelse i minst tre år.

Transgen Tilapia:

Tilapia fisk, innfødte i Afrika, dyrkes over hele verden som "fattig manns mat", andre bare for karpe som varmvannsfisk, og overgår produksjonen av atlantisk laks (hvis markedsverdi er dobbelt så stor som tilapia). Tilapia har blitt omfattende genetisk modifisert og fremmes som en transgen fisk eksklusiv for isolert eller inneholdt produksjon.

Transgen tilapia, som er modifisert med grisveksthormon, har tre ganger større enn deres ikke-transgene søsken. Tilapia genetisk modifisert med humant insulin vokste raskere enn ikke-transgene søsken, og kunne også tjene som en kilde til øreceller for transplantasjon til mennesker.

Transgenic Medaka Fish:

Purdue dyreforsker Muir og Howard (1999) brukte liten japansk fisk, Oryzias latipes kalt medaka for å undersøke hva som ville skje hvis mann med akas genetisk modifisert med veksthormon fra atlanterhavslaks. Sette inn en genkonstruksjon bestående av det humane veksthormonet drevet av laksevækstfremmeren i medaka, produserte den transgene medakaen.

Levbarheten til grupper av modifisert og konvensjonell fisk ble målt ved tre dager, og 30 prosent færre transgene fisk overlevde til den alderen. Forskerne utregnet at store hanner hadde en firedelt parringsfordel, basert på observasjoner av wild-type medaka. I et annet eksperiment ble Silkmoth-gener introdusert i Medaka-fisk for å skape motstand mot bakterielle patogener.

Transgenic Zebra Fish:

Den lille sebrafisken (Bmchydanio rerio) som lever i akvarier, ble genetisk modifisert for å produsere et fluorescerende rødt pigment, og blir forfremmet til salg som et husholdnings akvariet kjæledyr, "gullfisken".

Gullfisken førte til røre i USA fordi regulering av slike transgene dyr er uklar, og ingen av de store reguleringsorganene: Food and Drug Administration (FDA), USAs Department of Agriculture (USDA) eller Environmental Protection Agency (EPA) har vært villig til å ta ledelsen i å regulere gullfisken (selv om USDA håndterer kjæledyr).

Gullfisken er tilgjengelig for salg fra 5. januar 2004 uten regulatorisk godkjenning i USA (figur 43.1).

Gong (2003) utviklet nye varianter av Zebra fisken. Tre fluorescerende proteiner med "levende farge", grønt fluorescerende protein (GFP), gult fluorescerende protein (YFP) og rødt fluorescerende protein (RFP eller dsRed) ble uttrykt under en sterk muskel-spesifikk mylz2-promotor i stabile linjer av transgen sebrafisk.

Disse transgene zebrafiskene med levende fluorescerende farger (grønn, gul, rød eller oransje) fluorescerende proteiner kan ses med nakne øyne under både dagslys og ultrafiolett lys i mørket. Det grønne fluorescerende proteinet (GFP) er opprinnelig isolert fra manet (Aequorea tictoria).

Transgenisk vanlig karpe:

Thomas T. Chen, direktør for bioteknologisenteret ved Universitetet i Connecticut, Storrs, overførte til veksthormon-DNA fra regnbueørret fusjonert til en sekvens fra et aviær sarkomvirus.

Det genetiske materialet ble injisert i fruktbare karpeegg med mikroinjeksjon. Avkom av den første generasjonen transgen fisk vokste 20 til 40% raskere enn sine umodifiserte søsken. Chen utvikler også transgen steinbit, tilapia, stripet bass, ørret og flunder.

Forskningsassistent Amy J. Nichols og professor Rex Dunham (1999) i avdelingen for fiskeri og alliert akvakultur ved Auburn University, Auburn, Ala., Har utviklet transgen karpe og steinbit som vokser 20 til 60% raskere enn standard oppdrettsarter.

De bruker mikroinjeksjon og elektroporasjon for å injisere en annen kopi av et fiskveksthormonegen i friske fiskegg. Veksten av den resulterende modifiserte karpe og steinbit stimuleres av ekstra fisk veksthormon.

I India ble forskning på transgen fisk påbegynt i Madurai Kamaraj University (MKU), Center for Cellular and Molecular Biology (CCMB), Hyderabad og National Matha College, Kollam med lånte konstruksjoner fra utenlandske forskere.

Den første indiske transgene fisken ble generert i MKU i 1991 ved hjelp av lånte konstruksjoner. Forsker i India har utviklet eksperimentell transgen av rohu fisk, zebra fisk, steinbit og singhi fisk.

Gener, promotorer og vektorer av urfolks opprinnelse er nå tilgjengelige for bare to arter, nemlig rohu og singhi for engineering vekst. Transgenic rohu nylig produsert fra urfolkskonstruksjon ved Madurai Kamaraj University har vist seg å være åtte ganger større enn kontroll søsken. Denne transgene rohu oppnår 46 til 49 gram kroppsvekt innen 36 uker etter fødselen.

Auto-transgenesis:

Indiske forskere konsentrerer seg om å utvikle transgen fisk gjennom auto-transgenese som innebærer bare å øke kopiene av veksthormongener tilstede i en fisk i motsetning til allotransgenese som utgjør overføring av gener fra forskjellige arter.

Økningen i veksthomongener fører til økning i kjøttinnhold. Indiske forskere føler at auto-transgenese er tryggere og mindre kontroversiell. Ifølge TJ Pandian fra biovitenskapskolen i Madurai Kamaraj Universitet er generasjonstiden for de fleste fiskearter kortere og avl frekvensen er relativt høyere.

En enkelt kvinne kan produsere flere hundre eller tusen egg og dermed gi et større antall genetisk identiske egg. Dessuten er den viktigste fordelen at befruktningen er ekstern og kan lett kontrolleres av eksperimentell manipulasjon.

Ifølge Pandian, "hadde den begrensede tilgjengeligheten av transgene av piskin-opprinnelse vært den store hindringen i produksjonen av transgen fisk. Men med fremskritt i molekylærbiologi, mer enn. 8500 gener og cDNA-sekvenser av piskin opprinnelse er blitt isolert, karakterisert og klonet i verden. "

Kontrollert kultur av transgen fisk og fôr:

Pond kommersiell kultur er effektiv for karpe og tilapia, men vanskeligere med laks og ørret. For tiden er damkultur egnet for karpe og tilapia fordi fisken er vegetarianere, kjøttetende laks og ørret er avhengig av en diett av fisk og fiskemel, men verdensomspennende lager av fôrfisk har redusert og det finnes egnede vegetabilske kjøttsubstitutter.

Atlanterhavslaks (som typiske kaldtvannskarnivorer) kan ikke trives på rapsfrøolje, men fisken kan oppnå modenhet hvis den er ferdig med fiskeoljer i minst 20 uker nær slutten av sin modenhetssyklus.

GM-olje rapsfrø med forbedret produksjon av langkjedede fettsyrer foreslås å tjene som fôr til damkultivert fisk. Og glyfosat-tolerant GM canola måltid er uttalt vesentlig ekvivalent med ikke-GM canola som fôr for regnbueørret.

Gene Transfer Technology for utvikling av transgene fisk:

De mest brukte metodene innen fiskebioteknologi er kromosommanipulering og hormonbehandling, som kan produseres triploid, tetraploid, haploid, gynogenetisk og androgene fisk.

Andre populære metoder for genoverføring i fisk er mikroinjeksjon, elektroporering av spermier, elektroporering av egg og inkubasjon av spermier. Følgende er hovedtrinnene i genoverføring for utvikling av transgen fisk.

A. Fremstilling av DNA-konstruksjon:

Ønsket transgen bør være et rekombinant gen eller DNA-konstruksjon, som er konstruert i plasmid som inneholder et passende promotorforsterkerelement og en strukturell DNA-sekvens.

De fremmede gener blir vanligvis introdusert med sterke genetiske signaler, promotorer og / eller forsterkere, som gjør det mulig for de fremmede gener å bli uttrykt på meget høye nivåer kontinuerlig (eller konstitutivt), effektivt å plassere disse genene utenfor den normale metabolske reguleringen av cellen og av den transgene organismen som resulterer fra den transformerte cellen.

Det er tre hovedtyper transgene:

(1) Gain-of-Function:

Disse transgene er i stand til å øke spesiell funksjon i transgene individuelle etter deres uttrykk. For eksempel veksthormonegener fra pattedyr og fisk koblet til passende promotorforsterkerelement og en strukturell DNA-sekvens for å produsere GH-transgen.

Dette GH transgenet når det uttrykkes i transgene individer, øker produksjonen av veksthormon som fører til økt vekst av transgene dyr.

(2) Reporter Funksjon:

Disse transgene er i stand til å identifisere og måle styrken av promotorforsterkerelementet.

(3) Funksjonstap:

Dette transgenet er ennå ikke brukt for modifisering av transgen fisk. Slike transgene brukes for å forstyrre ekspresjonen av vertsgener. Promotorforsterkerelementene av transgene er knyttet til et veksthormongen av fisk.

Derfor inneholder transgen fisk ekstra DNA-sekvenser som opprinnelig er avledet fra samme art. Genkonstruksjon blir så introdusert i befruktet egg eller embryo, slik at transgen blir bundet til genom av hver egg eller embryoncelle.

B. Gene-overføring ved mikroinjeksjon:

Mikroinjeksjon er mest vellykket og mye brukt teknikk for genoverføring i fisk. En metode for mikroinjeksjonsteknikk involverer bruk av fin injeksjonsnål for å introdusere DNA i kuttsted i cellen. Ved å gjøre det ødelegger de cellene som er i direkte kontakt med det injiserte DNA.

For å sikre integrasjonen av DNAet, bør det injiseres til intakte celler nær kuttstedet. Injeksjonsapparatet består av et dissekerende stereomikroskop og to mikromanipulatorer, en med en glassmikrofon for å levere transgen og andre med en mikropipett for å holde fiskeembryo på plass (figur 43.2).

Suksessen med mikroinjeksjonsteknikken avhenger av eggkorens natur. Den myke korionen letter mikroinjeksjonen mens den tykke korionen begrenser muligheten til å visualisere målet for injeksjon av DNA. I mange fisker (Atlanterhavslaks og regnbueørret) blir eggkornet tøft og hardt like etter gjødslingen eller i kontakt med vannet og gir problemer med å injisere DNA.

Men ved hjelp av følgende metoder kan du løse dette problemet:

(1) Ved å bruke mikropyleen (en åpning på eggflaten for sperminngang under befruktningen) for å sette injeksjonsnålen inn.

(2) Ved å bruke mikrokirurgi for å lage en åpning på korionen.

(3) Ved å fordøye korionen med enzymer.

(4) Ved å bruke 1 mM glutation for initiering av befruktning og redusering av chorionhardhet.

(5) Ved direkte injeksjon til unfertiliserte egg.

En annen teknikk for genoverføring er intra-nuklear mikroinjeksjon, som innebærer direkte fysisk tilnærming ved bruk av en fin nål for å levere DNA inn i cellen eller til og med kjerner.

For å lette hastigheten på mikroinjeksjonen kan protoplast med delvis reformert cellevegg festes til en fast bærer med kunstig bundet substrat uten å skade cellene. Solid støtte kan være av enten glassdeksel eller glidelåser.

Fremgangsmåte for mikroinjeksjonsteknikk:

(1) Ønskede egg og spermier lagres separat under optimale forhold.

(2) Legg til vann og sæd og start gjødslingen.

(3) Ti minutter etter befruktningen egges eggene ved trypsinisering.

(4) Fertiliserte egg er mikroinjisert med ønsket DNA bare innen få timer med befruktning. DNA frigjøres i midten av germinalskiven til den første spaltningen i dekserverte egg. Tiden som er tilgjengelig for mikroinjeksjon er de første 25 minuttene, og det er også mellom befruktning og første spaltning.

(5) Etter mikroinjeksjon inkuberes embryoene i vann til klekking foregår.

Overlevelsesratene for mikroinjiserte fiskeembryoer ser ut til å være omtrent 30-80% avhengig av fiskearten.

Fordeler med mikroinjeksjonsteknikk:

Denne teknikken har følgende fordeler:

(1) Optimal mengde DNA kan leveres per celle, og øker sjansene for integrativ transformasjon.

(2) Leveransen av DNA er presis, til og med i kjerne av målcellen, og forbedrer igjen sjansene for integrativ transformasjon.

(3) Den lille strukturen kan injiseres.

(4) Det er en direkte fysisk tilnærming, det er derfor et uavhengig rekkevidde.

Ulemper ved mikroinjeksjonsteknikk:

(1) En enkelt celle kan injiseres om gangen, derfor er det tidkrevende prosess.

(2) Det krever sofistikerte instrumenter og spesialiserte ferdigheter.

(3) Begrenset embryonal tid begrenser injeksjonen til flere egg og en lav transformasjonshastighet.

C. Gene-overføring ved elektroporasjon:

Det er en enkel, rask, effektiv og praktisk metode for overføring av gen. Denne metoden innebærer en elektrisk puls for å overføre DNA til celler (figur 43.3). Cellene er utsatt for et kort elektrisk støt, som gjør cellemembranen midlertidig permeabel for DNA.

Det ønskede DNA-fragmentet er plassert i direkte kontakt med protoplastmembranen, som kommer inn i cellen ved elektrisk støt. Hul kan opprettes som et resultat og stabiliseres av en gunstig
dipol interaksjon med elektrisk felt.

Elektroporasjon innebærer en kjede av elektriske pulser for permeasjon av cellemembran, og derved tillater oppføring av DNA i befruktede egg. Graden av DNA-integrasjon i elektroporert embryo er mer enn 25% er den overlevende frekvensen, noe som er litt høyere i sammenligning med mikroinjiserte.

Fordeler med elektroporationsteknikk:

(1) Det tillater samtidig innføring av DNA-konstruksjoner.

(2) Det er mer egnet metode for disse artene, som har svært små egg for mikroinjeksjon.

(3) Denne metoden krever ikke spesialisert dyktighet.

D. Antifreeze Protein Gene Transfer:

Mange teleost som lever i iskalt havvann i Polarregioner produserer frostvæskeglykoproteiner (AFGP) eller frostvæskeproteiner (AFP) i deres serum for å beskytte dem mot frysing. Dette proteinet senker frysetemperaturen til løsningen uten å endre dens smeltetemperatur.

Termisk hysterese, forskjellen mellom frysing og smeltetemperatur, er en unik egenskap av disse proteinene. AFP og AFGP har blitt demonstrert å binde til iskrystaller og hemme iskrystallvekst.

Til tross for deres lignende frostvæskeegenskaper, er disse proteinene ganske forskjellige i deres proteinstrukturer. Det finnes en type AFGP og tre typer AFP. Nylig fjerde type AFP har også blitt rapportert i longhorn sculpin.

Atlanterhavslaks Salmo salar, mangler noen av disse AGFP-ene eller AFP-genene og er ikke i stand til å overleve i sub-null sjøvannstemperatur. En manglende evne til å tåle temperaturer under - 0, 6 ° C til - 0, 80 ° C er et av de store problemene med sjøkultur i Nord-Atlanterhavskysten. Hew og hans medarbeidere utviklet antifreeze-resistente atlantisk laks som inneholder AFP- eller AFGP-gener ved hjelp av genoverføringsteknologi.

De brukte genomisk klon (2A-7) som koder for den viktigste lever-type AFP (wflAFP-6, tidligere kjent som (HPLC-6) fra vinterflommen (Pleuronectus amaricanus) ble brukt som en kandidat for genoverføring.

Flounder AFPs tilhørte type I AFP som er små polypeptider og høyt i alanin og spiralformet innhold. Flounder AFP er multi-genfamilie på 80-100 eksemplarer som koder for to forskjellige isoformer, nemlig levertype og hudtype-AFP.

Levertype-AFPene som wflAFP-6 eller wflAFP-8 (HPLC-8) syntetiseres utelukkende i leveren som prepro-AFPer. I kontrast er hudtype-AFPene, inkludert wfsAFP-2 og wfsAFP-3, uttrykt vidt i mange perifere vev som intracellulære modne AFP.

E. Veksthormongenoverføring:

Nylig har forskere utviklet en "all fish" veksthormonemodell. De har klonet og sekvensert gresskarpe og vanlig karpkarbonanhydrase (CA) -gen og veksthormongen Hew et al., (1992). Gress-CA-genet (beta-aktin) promoteren har blitt koblet til et gresskarp-veksthormon-cDNA for å danne en høyeffektiv ekspressionsvektor kalt pCAZ.

Ved hjelp av CAT-genet som reseptorgen, ble et pCA gresskarp veksthormon mikroinjisert inn i befruktet, ikke-aktivert felles karpe via mikropilen, og genererte "all fish" transgen karpe. Tilstedeværelsen av transgen ble påvist ved revers transkriptase PCR og Northern blotting. Disse transgene fiskene viste en 137% høy veksthastighet av kontrollen.

F. Sykdomsmotstand Genoverføring:

I Kina lanserte forskere en genetisk motstand mot gresskarp haemoragisk virus (GCHV). Elleve forskjellige genfragmenter som koder for protein ble klonet og isolert fra oversettelse in vitro ved anvendelse av GCHV genomiske enkeltgenfragmenter.

Basert på informasjonen av kapsidprotein SP6 og SP7-gen-cDNA ble 3 oligonukleotider syntetisert og fusjonert med SV40 MT-promotor og overført til gresskarpcytokininducerte morder (CIK) -celler via en konstruert ekspresjonsvektor og transfektert med GCHV. Resultatet indikerte at dødelighetene ble redusert med en ordre etter utfordring med viruset.

Anvendelser av transgen fisk:

Transgenisk fisk kan bedre brukes til følgende formål:

(1) For å øke fiskeproduksjonen for å møte veksten på grunn av etterspørsel av mat på grunn av økning i verdens befolkning.

(2) For produksjon av farmasøytiske og andre industriprodukter fra piscine opprinnelse.

(3) For utvikling av transgene innfødte glødfiskevarianter for akvarium.

(4) Som fisk biosensorer for overvåking av vannforurensning.

(5) For isolering av gener, promotorer og syntese av effektive genkonstruksjoner.

(6) For undersøkelser i embryonale stamceller og in vitro-embryoproduksjon.

(7) For produksjon av anti-fryse protein.

Miljø Bekymringer om transgen fisk:

De primære miljøhensynene knyttet til utgivelser av transgen fisk inkluderer for eksempel konkurranse med villpopulasjoner, bevegelse av transgenet i villgenspuljen og økologiske forstyrrelser på grunn av endringer i byttedyr og andre nisekrav i det transgene variasjonen mot villpopulasjonene.

Transgenisk fisk kan true villpopulasjoner:

West Lafayette, Ind. - Purdue University forskere har funnet ut at frigjøring av en transgen fisk til naturen kan skade innfødte populasjoner til og med utryddelsesstedet. Transgenisk fisk kan presentere en betydelig trussel mot naturlig dyreliv.

"Transgenic fisk er typisk større enn den opprinnelige bestanden, og det kan gi en fordel i å tiltrekke seg kamerater", sier Muir. "Hvis, som i våre eksperimenter, den genetiske forandringen også reduserer avkomets evne til å overleve, kunne et transgen dyr bringe en vill befolkning til utryddelse i 40 generasjoner".

Selv om det på kanadiske forskningsanlegg er utarbeidet forsiktige forholdsregler for å forhindre utslipp av transgen fisk i miljøet. Fisken blir ofte hevet i dammer dekket med garn for å holde fuglene ute; Vedlagt av elektriske gjerder for å holde muskrater, vaskebjørn og mennesker ut; og uttakene er utstyrt med siktede avløp for å hindre tap av små fisk eller egg.

Gene Flow:

En av de større miljøhensynene som oppstår av transgen fisk er muligheten for at en transgen art oppvokst i åpne vannpenner vil unnslippe og spre nye egenskaper inn i økosystemet ved avl med vill slektninger, en biologisk prosess kjent som "genstrøm".

Genstrømmen mellom transgen eller konvensjonelt oppdrettsfisk og villpopulasjoner er en miljøhensyn, fordi den kan utgjøre en trussel mot naturlig biologisk mangfold.

Noen forskere mener at de genetiske forskjellene som er introdusert til en transgen fisk, kan påvirke sin nettkvalitet, et vitenskapelig begrep som betyr en organisasjons evne til å overleve og overføre sine gener til fremtidige generasjoner.

Konseptet, hvilke faktorer i egenskaper som fiskens juvenile og voksne levedyktighet, antall egg produsert av en kvinne og alderen der en fisk når seksuell modenhet, gir et nyttig barometer for å diskutere noen genstrømsscenarier.

Ifølge en vitenskapelig modell, hvis en transgen fisk unnslipper og parres med en vill fisk, kan genstrømmen følge en av tre scenarier:

Purge Scenario:

Når nettets egnethet for en transgen fisk er lavere enn den for sine vill slektninger, vil naturlig utvelgelse raskt rense fra den ville populasjonen til hvilket som helst nytt gen (er) introdusert av den transgene fisken. I teorien vil bevis på den nye egenskapen forsvinne fra etterfølgende generasjoner.

Spread Scenario:

Når nettets kondisjon på en transgen fisk er lik eller høyere enn en vilt kompis nettverkssikkerhet, vil det forekomme en genstrøm, og genene til den transgene fisken vil spre seg gjennom den ville befolkningen. Dette betyr at det transgene genomet vil fortsette i etterfølgende generasjoner.

Trojan Gene Scenario:

Når nettets egnethet for en transgen fisk er forandret slik at fisken har forbedret parringssuksess, men redusert voksengjennomgang (det vil si muligheter for å overleve lenge nok til å mate), kan innføringen av denne fisken i den ville befolkningen føre til en rask nedgang i vill befolkning.

Vesentlig parring av suksess ville sikre spredningen av det nye genet gjennom hele befolkningen, men manglende evne til å overleve ville redusere befolkningsstørrelsen på etterfølgende generasjoner og potensielt føre til utryddelse.

En fallende fiskpopulasjon vil også få sekundære virkninger på andre akvatiske arter som fôrer på eller på annen måte er avhengige av det. Populasjoner som ikke klarer å bytte over til en annen matkilde, eller de som overlever eller reproduksjon avhenger direkte av den fallende befolkningen, vil også lide.

Transgenic Fish Invasive Species:

Selv om de ikke oppdager med ville slektninger, kan transgene fisk som unnslipper i naturlige økosystemer være en miljøbelastning ved å bli en invasiv art.

Denne faren oppstår hovedsakelig for de transgene fiskene som er utstyrt med nye gener som forbedrer slike treningsegenskaper som avlsmuligheter og evnen til å tåle tøffe forhold. Etablering av en blomstrende transgen fiskepopulasjon i et økosystem der det aldri har eksistert, kunne samle innfødte fiskpopulasjoner.

Risikoreduserende tiltak:

Det er viktig å merke seg at utviklere av transgene fisk forsøker å redusere eller eliminere både genstrøm og invasive arterrisiko ved å sterilisere transgen fisk. Sterilisering er relativt enkel og billig, men suksessratene er svært variabel.

I tillegg nøytraliserer sterilisering ikke nødvendigvis miljørisikoen. Akademiske forskere bemerker at en rømt, steril fisk fortsatt kan engasjere seg i frieri og gyteoppførsel, forstyrre avl i villpopulasjoner. Bølger av rømt steril fisk kan også skape økologiske forstyrrelser ettersom hver gruppe er erstattet av en annen like sterk gruppe transgen steril fisk.

Matsikkerhetsproblemer:

Et viktig spørsmål om mattrygghet innebærer i hvilken grad fisk absorberer og lagrer miljøgifter, som kvikksølv, hvor høye nivåer kan utgjøre en fare for mennesker som spiser forurenset fisk.

Noen forskere bekymrer seg for at diskrete biologiske endringer indusert av den genetiske prosessen kan gjøre det mulig for transgen fisk å absorbere et gift som konvensjonell fisk ikke kan absorbere eller bedre tolerere høyere nivåer av et gift som allerede er kjent for å forårsake bekymring.

Noen forskere har uttrykt bekymring for at den genetiske prosessen kan øke det allergiske potensialet for fisk, spesielt gjennom introduksjon av nye proteiner som aldri før eksisterte i næringskjeden.

Det er likevel like mulig at genetisk prosjektering danner deres diett. Genetisk konstruert planteavling hadde møtt protest i ulike land angående sikkerhet for mat og miljø. Det er behov for regulerende transgene dyr for debatt.