ما تعريف الهندسة الوراثية ؟ وما هي أهم تطبيقاتها ؟

انتشر في الأونة الأخيرة الحديث عن الهندسة الوراثية والتطور العلمي الهائل الحاصل في مجالات تطبيقها وخاصة الطبية منها، فما هي معلوماتك عن الهندسة الوراثية؟

3 إجابات

تعتمد فكرة الهندسة الوراثية أو كما تُعرف أيضًا بالتعديل الجيني على إجراء تعديل مباشر على جينوم كائن حي باستخدام التكنولوجيا الحيوية، ويمكن أن يتم ذلك عبر إدخال DNA جديد إلى الجينوم المضيف، بعد أن يتم عزله – أي DNA – ونسخ المادة الوراثية المطلوبة باستخدام طرق الاستنساخ الجزيئي لإنتاج سلسة DNA، أو عبر تركيب DNA وإدخاله إلى الكائن الحي المضيف. يمكن إخراج الجينات المستهدفة باستخدام النوكلياز.

وإن كنت مهتمًا بمعرفة أهم مجالات استخدام الهندسة الوراثية وتطبيقاتها، فإليك التالي:

  • في مجال الطب: تم استخدام الهندسة الوراثة للحصول على كميات كبيرة من الأنسولين، وهرمونات النمو البشري، والحصول على هرمون تحفيز الجريبات follistim لعلاج العقم، والألبومين البشري، والأجسام المضادة وحيدة النسيلة، وعوامل مضادة للهيموفيليا، واللقاحات وأدوية علاجية أخرى.
  • في مجال الأبحاث: يتم تعديل الكائنات الحية وراثيًا لاكتشاف وظائف جينات محددة.
  • التطبيقات الصناعية: وتشمل تغيير الكائنات الحية المجهرية كالبكتيريا أو الخمائر أو الخلايا الثدية في الحشرات عبر شيفرة جينية وتحويلها إلى بروتينات مفيدة، حيث يتم الحصول على كميات كبيرة من البروتين عبر نمو الكائن الحي الذي تم تعديله ضمن مفاعلات حيوية باستخدام التخمير ثم تنقية البروتين.
  • في الزراعة: حيث تُستخدم لإنتاج محاصيل معدَّلة وراثيًا أو كائنات حية معدلة وراثيًا.

أكمل القراءة

الهندسة الوراثية هي المعالجة المباشرة للحمض النوويّ DNA , RNA الخاص بالكائن الحيّ -سواءً كان إنساناً، حيواناً أو نباتاً- بُغية تعديله وتغيير صفات وخصائص فيه باستخدام طرقٍ خاصة.

هذه المعالجة تتضمن إمّا تغيير أحد الأزواج القاعديّة (النكليوتيدات)، إزالة منطقة محددة بأكملها من الحمض النووي أو إضافة نسخة جديدة للمادة الوراثية، ويتمّ ذلك باستخدام أنزيمات التقطيع التي تقوم بعزل وقص قِطع الحمض النووي المسؤولة عن الصفات المرغوبة، ثمّ دمجها مع الحمض النووي لكائن آخر باستخدام أنزيمات الدمج، ينتج عن هذه العملية حمض نووي معدّل يستخدمه العلماء لتعديل بعض الصفات وتحسينها في الكائنات الحيّة.

تُستخدم الهندسة الوراثيّة في الكثير من التطبيقات العلميّة سواء كانت الطبيّة، أم البحثيّة أم الإنتاجية، وأهم هذه التطبيقات : إنتاج أنواع مختلفة من الأدوية مثل الأنسولين، تصنيع بروتين الإنتروفين المضاد للفيروسات، والتعديل الوراثي على الكثير من أصناف النباتات لجعلها أكثر إنتاجية أو قادرة على تحمّل ظروف مناخيّة محددّة، وتعديل جينات هرمون النمو لدى بعض الحيوانات لجعلها تنمو بسرعة أو زيادة خصوبتها، وأخيراً الاستنساخ الذي يعني إنتاج أي كائن حي نسخة طبق الأصل من المورثات الخاصة بالأبوين.

هذا التطور الهائل لاستخدامات الهندسة الوراثية خاصّة في المجالات الطبيّة أصبح مؤخراً العلم الأكثر جدلاً بسبب التخوفات الكبيرة من الاستخدام السلبي لها، الذي من الممكن أن يقضي على البشريّة.

أكمل القراءة

الهندسة الوراثية هي عمليّة التلاعب الصناعيّ وإعادة تركيب الحمض النوويّ DNA أو بعض أجزائه، لتغيير بعض خصائص الكائن الحيّ من خلال عملية الوراثة والتكاثر، وشمل هذا المصطلح على تقنيّات التخصيب في المخابر (طفل الأنبوب) والاستنساخ والتلاعب الوراثيّ. لاحقًا، اعتمد على تقنيّة الحمض النوويّ المؤتلف rDNA، بنقل قطعٍ من الحمض النووي DNA ودمجها مع بعض إمّا داخل الخليّة الحيّة أو خارجها مخبريًّا، ثمّ تُدخل القطعة ضمن الكائن المضيف القادر على التكاثر.

وتعتمد تقنية الحمض النووي المؤتلف على إدخال مورّثاتٍ أو قطعٍ الحمض النوويّ ضمن البلازميد plasmid لسلالةٍ بكتيريّةٍ مخبريّة، وهي حلقاتٌ صغيرةٌ من الحمض النوويّ لا تدخل في صبغيات البكتريا، ولكنّها قادرة على توجيه عملية تصنيع البروتين، وتتمتّع بإمكانيّة الاستنساخ ونقل المورّثة إلى الجيل الجديد من البكتيريا، وبالتالي الحصول على عددٍ لا محدودٍ من المورّثات.

لاحقًا في القرن الحادي والعشرين، ظهرت تقنيّاتٌ حديثةٌ في الهندسة الوراثية، استطاعت التركيز على تعديل الجينات، والذي يعتمد على تقنيةٍ تعرف بـ CRISPR-Cas9، ممّا يسمح للباحثين بتعديل التسلسل الوراثيّ للكائن الحيّ، عن طريق إجراء تغييراتٍ محدّدةٍ على الحمض النوويّ الخاصّ فيه.

وهناك تطبيقاتٌ واسعةٌ لإعادة الترتيب الوراثيّ للمورثّات، اُستخدمت في التّعديل الوراثيّ للمحاصيل والماشية، واستطاعت آلية تصحيح الأخطاء المرتبطة بالأمراض فتح الباب مستقبلًا في المعالجة الوراثيّة للبشر.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما تعريف الهندسة الوراثية ؟ وما هي أهم تطبيقاتها ؟"؟