ما هي الهندسة الوراثية؟

[خليل عمر]

ما هي الهندسة الوراثية؟
الهندسة الوراثية هي تحرير الحمض النووي لتعديل كائن بشري أو كائن حي آخر أو مجموعة من الكائنات الحية. بينما كان العلماء تقليديًا يتلاعبون بالوراثة ويعدلونها باستخدام طرق غير مباشرة مثل التربية الانتقائية والتهجين لإنتاج الصفات المرغوبة في النباتات والحيوانات (عادة للأغراض الزراعية) ، غالبًا ما تستخدم الهندسة الوراثية الحديثة للإشارة إلى العديد من تقنيات التعديل الوراثي المباشر التي تطورت.
اليوم ، نما مجال الهندسة الوراثية ليشمل طرقًا متطورة للتعديل الجيني ، والتي كانت أمثالها في السابق موضوع خيال علمي. في نهاية القرن العشرين تقنية الحمض النووي المؤتلف ، والمعروفة أيضًا باسم استنساخ الجينات ، حيث يتم دمج جزيئات الحمض النووي من مصدر واحد مع جزيئات أخرى (أو أكثر) في الجسم الحي أو في المختبر ويتم إدخالها بشكل مصطنع في الكائن الحي.

تطبيقات الهندسة الوراثية
تستفيد الصناعات المختلفة من الهندسة الوراثية ، بما في ذلك الطب والزراعة والبحوث. يمكن استخدام الأساليب التي تم تطويرها على النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة ، مما يفتح التطبيقات المحتملة للتكنولوجيا.
يعتمد القطاع الطبي أكثر فأكثر على الهندسة الوراثية. يتم استخدامه حاليًا لإنتاج كميات كبيرة من العلاجات مثل العوامل المضادة للهيموفيليك ، الفوليستيم ، الألبومين البشري ، هرمونات النمو البشري ، الأجسام المضادة وحيدة النسيلة ، واللقاحات.
في الصناعة الزراعية ، ساعدت الهندسة الوراثية في إنتاج محاصيل موثوقة من خلال ظهور المحاصيل المعدلة وراثيًا.
في البحث ، مكنتنا الهندسة الوراثية من معرفة كيفية عمل جينات معينة.
طرق الهندسة الوراثية
تضع معظم طرق تقنية الحمض النووي المؤتلف الجينات الأجنبية في سلالات بكتيرية شائعة. غالبًا ما ينطوي هذا على غرس جينات في بلازميدات البكتيريا ، وهي دوائر صغيرة من الحمض النووي ليست جزءًا من الكروموسوم ولكنها تحتوي على معلومات وراثية ويمكن أن توجه تخليق البروتين. في حين أنها تختلف عن الحمض النووي للكروموسومات ، يمكن تكرارها وتمريرها مثل الحمض النووي الصبغي.
من خلال هذه الطريقة ، يمكن للعلماء إنتاج عدد لا حصر له من نسخ الجين المختار. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان الجين قادرًا على توجيه تخليق البروتين ، فإن البكتيريا المعدلة ستوجه تركيب البروتين المشفر بواسطة الحمض النووي.
في الآونة الأخيرة ، ظهر جيل جديد من الهندسة الوراثية. في عام 2012 ، كشف العلماء عن طريقة CRISPR-Cas9. نهج ثوري يسمح للعلماء بإجراء تعديلات محددة على التسلسل الجيني للكائن الحي. مع الإمكانية النظرية لتحرير أي جين بأي طريقة يتم اختيارها ، فإن هذه التقنية لديها نطاق غير محدود تقريبًا من التطبيقات المحتملة.
الزراعة ، على سبيل المثال ، يمكن أن تستخدم كريسبر لتعديل المحاصيل والثروة الحيوانية للقضاء على الأمراض وتعزيز غلة المحاصيل ، وهو تطبيق له أهمية كبيرة في المناطق التي تكافح من أجل زراعة ما يكفي من الغذاء.
يستفيد الطب أيضًا بشكل كبير من هذه التقنية ، التي لها العديد من التطبيقات في العلاجات الجينية التي يمكن أن تقدم علاجات فعالة لمجموعة من الأمراض مثل السرطان.
أساس تقنية كريسبر بسيط. يمكنه تحديد موقع جزء معين من الحمض النووي وتعديله ، وقد يكون هذا إزالته بالكامل أو استبداله بقطعة بديلة من الكود الجيني. تم تكييف التكنولوجيا أيضًا لإيقاف تشغيل الجينات وتشغيلها دون تغيير التسلسل الجيني.

قبل تقنية كريسبر ، كانت المنهجيات الأخرى قادرة على تعديل الجينوم النباتي والحيواني ، لكنها كانت تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة بشكل لا يصدق. من ناحية أخرى ، تقدم كريسبر طريقة رخيصة وسهلة نسبيًا ، وبالتالي ، تمثل نقطة تحول مهمة في الهندسة الوراثية حيث أصبح بإمكان العلماء فجأة في جميع أنحاء العالم الوصول إلى إمكانات التعديل الجيني القوية هذه. التكنولوجيا لديها القدرة على إحداث ثورة في الطب ، مما يوفر طريقًا إلى علاجات جديدة لكل من علاج الأمراض والوقاية منها.
أخلاقيات الهندسة الوراثية
مع ظهور تقنية كريسبر والولادة الناجحة المزعومة لتوائم بشرية معدلة وراثيًا باستخدام هذه الطريقة ، احتدم الجدل الدائر حول أخلاقيات الهندسة الوراثية.
يسلط العلماء الضوء على المخاطر المحتملة لتحرير الجينوم ، مثل التأثير السلبي الشديد المحتمل لإجراء تعديلات في المكان الخاطئ للشفرة الجينية أو إنتاج فسيفساء حيث تحمل بعض خلايا الكائن الحي التعديل لكن البعض الآخر يحمل الكود الأصلي. يتفق معظم العلماء على أن مخاطر تعديل الجينوم لأغراض الإنجاب السريرية لا تفوق الفوائد ، وبالتالي لا تعتبر آمنة.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك قلق كبير بشأن القدرة على الحصول على موافقة مستنيرة لعلاج السلالة الجرثومية ، وهو أمر حيوي لاستمرار البحث أخلاقياً لأن المتأثرين هم الجنين والأجيال القادمة. علاوة على ذلك ، يُعتقد عمومًا أن تحرير الجينوم سيكون متاحًا فقط لأولئك الذين لديهم إمكانية الوصول إلى الموارد المالية الكافية ، مما يخلق تفاوتات في جودة الرعاية الصحية عبر التركيبة السكانية.
بشكل عام ، تعد الهندسة الوراثية أداة قوية لها تطبيقات في مجموعة متنوعة من الصناعات. مع تطور تقنية كريسبر الجديدة ، أصبح للعلماء إمكانات أكبر من أي وقت مضى لتغيير وجه العلم ، وخاصة الطب ، مع الهندسة الوراثية. العلماء لديهم القدرة على تحسين تشخيص المرض وتعزيز التقنيات الوقائية. ومع ذلك ، هناك أيضًا احتمال ، وخطر حدوث أخطاء في التحرير الجيني ، وإمكانية التسبب في تفاوتات في الرعاية الصحية بين السكان. لهذا السبب ، يجب دائمًا دراسة تطبيقات الهندسة الوراثية بعناية.

الموضوع الأصلي: ما هي الهندسة الوراثية؟ || الكاتب: خليل عمر || المصدر: منتديات التقنية الحيوية

www.biot1.com/vb

كلمات البحث

وراثة ، العاب DNA ، برامج علمية ، تقنية حيوية ، جينات ، تعليم ، صحة ، أبحاث ، دورات علمية ، دراسات عليا ، وظائف