صحة عامة

الهندسة الوراثية وتطبيقاتها

الهندسة الوراثية

تعتبر الهندسة الوراثية علم من العلوم التي يسعى وراءها العلماء لتغيير في المادة الوراثية التي توجد داخل الكائن الحي

للحصول على صفات جديدة ومفيدة، فمن هنا سوف نتعرف على الهندسة الوراثية وتطبيقاتها في مجال الزراعة:

الهندسة الوراثية في النبات

تقوم الهندسة الوراثية بتعديل التركيب الوراثي لكائن حي باستخدام تقنيات تُقدّم المادة وروثية التي تحضّر خارج الكائن الحي إما مباشرة داخل العائل أو داخل خلية تدمج أو تهجن مع العائل.

تتطلب هذه العملية استخدام تقنيات الحمض النووي المؤشب (الدنا أو الرنا)

لتشكيل تركيبات جديدة من المادة الجينية الموروثة متبوعة باختلاط هذه المادة

إما بطريقة غير مباشرة باستخدام نظام ناقل أو مباشرة عبر تقنيات التلقيح المجهري وحقن الماكرو والكبسلة الدقيقة.

لا تتضمن الهندسة الوراثية التربية التقليدية للنباتات والحيوانات والتخصيب في المختبر وتقديم تعدد الصيغ الصبغية والطفرات وتقنيات دمج الخلايا التي لا تستخدم الأحماض النووية المؤشبة أو الكائنات الحية المعدلة وراثيا في العملية.

يمكن استخدام الهندسة الوراثية ضمن أبحاث الاستنساخ والخلايا الجذعية مع أنها لا تعتبر هندسة وراثية إلا أنها وثيقة الصلة بها.

علم الأحياء التخليقي هو نظام ناشئ والذي يتقدم بالهندسة الوراثية خطوة إلى الأمام عن طريق تقديم المادة الوراثية المخلّقة صناعيا من مواد خام إلى كائن حي.

إذا ما أضيفت مادة وراثية من أنواع أخرى إلى العائل؛ فإن الكائنات الناتجة تدعى بالمعدلة وراثيا.

أما إن كانت المادة الوراثية التي استخدمت هي من نفس النوع أو من نوع يمكن له أن يتناسل طبيعيا مع العائل فإن الكائن الناتج يدعى بالكائن ذي الصلة (Cisgenesis).

يمكن استخدام الهندسة الوراثية أيضا في إزالة المادة الوراثية من الكائن الهدف، مما يخلق كائنا معطّلا.

يعتبر التعديل الجيني في أوروبا مرادفا للهندسة الوراثية بينما يستخدم نفس اللفظ داخل الولايات المتحدة الأمريكية للدلالة على طرق التكاثر التقليدية.

شاهد ايضا ما هو هرمون التستوستيرون عند الرجال

أهداف الهندسة الوراثية

ترجع أهمية دراسة الهندسة الوراثية والجزيئات إلى أغراض البحث العلمي التي تعتمد على التعديل الوراثي، فيتم استخدام تلك التقنيات في المجالات الطبية

  • لإنتاج أدوية مثل الإنسولين
  • لقاحات تعالج أمراض مثل التهاب الكبد الفيروسي
  • بروتينات لتنظيم عمل الجهاز المناعي في الجسم البشري لمكافحة أمراض مثل السرطان والأمراض الفيروسية والهربس

أو في المجالات الزراعية

  • لإنتاج محاصيل معدلة وراثياً وتتمتع بصفات جديدة مقاومة للأمراض والعوامل الجوية مما يقلل استهلاك الأسمدة والقدرة على زيادة الرقعة الزراعية وزيادة الإنتاج الزراعي.

وخلال السنوات الماضية تم تطوير نباتات وحيوانات معدلة وراثياً بغرض إنتاج أدوية تتميز بتكلفة منخفضة.

كما يتم استخدام الهندسة الوراثية في الصناعة

  • لإنتاج أسمدة تتميز بكفاءة عالية وبتكلفة منخفضة
  • ويتم الاعتماد عليها أيضاً في عملية إعادة تدوير المخلفات وإنتاج ميكروبات قادرة على توفير سكر يمكن استخدامه لإنتاج الإيثانول
  • إنتاج الوقود الحيوي والطاقة الحيوية.

يمكنك معرفة فارماتون Pharmaton

تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الزراعي

صناعة الطعام المعدّل وراثيا هي واحدة من أكثر التطبيقات المعروفة جيدا والمثيرة للجدل وتوجد ثلاثة أنواع من المحاصيل المعدلة جينيا.

تم تسويق محاصيل الجيل الأول ومعظمها يمنح الحماية من الحشرات و/أو المقاومة من مبيدات الأعشاب.

هناك محاصيل مقاومة للفيروسات والفطرية تتطور أثناء النمو ويتم تطويرها لصنع الحشرات

وجعل غربلة إدارة المحاصيل أسهل ويمكنها أيضا زيادة إنتاجية المحصول بشكل غير مباشر.

يهدف الجيل المطور الثاني من المحاصيل المعدلة وراثيا إلى تحسين الإنتاجية مباشرة عن طريق تحسين سماحية الملح والبرد أو سماحية الجفاف وإلى زيادة القيمة التغذوية للمحاصيل.

يتكون الجيل الثالث من المحاصيل الدوائية، والمحاصيل التي تحوي لقاحات صالحة للأكل وغيرها من العقاقير.

تم تعديل بعض الحيوانات المهمة للزراعة جينيا مع هرمونات النمو لزيادة حجمها بينما تمت هندسة الأخرى لتعبير العقاقير والبروتينات في حليبها.

يمكن أن تزيد للمحاصيل الزراعية معدلات النمو والمقاومة للأمراض المختلفة التي تسببها المسببات المرضية والطفيليات.

ومن الممكن أن يزيد إنتاج مصادر الطعام باستخدام مصادر أقل ضرورية لاستضافة كثافات العالم المتنامية.

يمكن أن تقلل هذه المحاصيل المعدلة من استخدام الكيماويات مثل الأسمدة والمبيدات

وبالتالي ستقلل من خطورة أو تكرار الأضرار الناتجة من التلوث الكيماوي.

أثيرت مخاوف أخلاقية خاصة بالسلامة حول استخدام الطعام المعدل جينيا.

يتصل جزء كبير من القلق الخاص بالسلامة بالآثار المترتبة على صحة الإنسان جراء تناول الطعام المعدّل جينيا وخصوصا عند حدوث ردات فعل سامة أو حساسية.

يعتبر انسياب الجينات (Gene Flow) داخل المحاصيل غير المعدلة وراثيا ذات العلاقة التأثيرات البعيدة عن المرمى على الكائنات النافعة

والتأثير على التنوع الحيوي مسائل بيئية مهمة وتتضمن المخاوف الأخلاقية المسائل الدينية

وسيطرة الشركات على مخزون الغذاء وحقوق الملكية الفكرية ومستوى التصنيف ذي الحاجة في المنتجات المعدلة وراثيا.

قد يعجبك قراءة فيوسيدرم Fusiderm

السابق
ما هو البنسلين وطرق تحضيره
التالي
ما هي وظيفة العضلات الملساء