الهندسة الوراثية وتطبيقاتها، تعد الهندسة الوراثية علما من العلوم التي يسعى وراءها العلماء لتعديل أو تغيير المادة الوراثية الموجودة في الكائنات الحية، وهي الحمض النووي داخل الكائنات الحية.
فقد ميز الله عز وجل الإنسان بالعقل لكي يفكر، فمن هنا سوف نتعرف على الهندسة الوراثية وتطبيقاتها فالهندسة الوراثية مرتبطة بالعديد من التجارب العلمية.
ما هي الهندسة الوراثية
- الهندسة الوراثية هي مصطلح علمي حديث يساهم في معرفة التقدم التقني في العلوم المعاصرة، وهناك العديد من الدراسات التي تهدف إلى تطوير الهندسة الوراثية.
- هو علم يهتم بدراسة كيفية نقل الصفات الوراثية من جيل إلى جيل، ويساهم في فهم التشابه والتباين بين أفراد نفس النوع في الكائنات الحية.
- الهندسة الوراثية هي تقنية علمية تتعامل مع الجينات الحيوانية والبشرية.
- توجد أقسام أخرى منها تنتمي إلى الكائنات الدقيقة، بالإضافة إلى الوحدات الوراثية الموجودة في الكروموسومات.
- ويتم ذلك عن طريق فصل أو توصيل أو إدخال أجزاء خاصة منها لكائن حي آخر.
- لكي يتم معرفة وظيفة الجين أو معرفة زيادة كمية المواد التي تنتجها أو من خلاله وإكمال ما ينقص منه في الخلية المستهدفة، يجب دراسته بعناية.
- ومن المعروف أن لها القدرة على تشكيل تحالفات وراثية جديدة من خلال مزج الخلايا المعروفة والمعينة في الجينات مع الجزيئات الوراثية.
- تستطيع المراة أن تظهر قدراتها الوراثية وتؤدي وظائف الخلايا التي تتكون منها للتكاثر، وتعرف هذه الخلايا بالمادة الوراثية المرحلة.
شاهد أيضًا: انواع الهندسة ومجالاتها
كيف يتم إجراء الهندسة الوراثية
- في البداية يتم عزل الجين الذي يرغب في إدخاله في الخلايا ولكن يتم تحديده أولا بالاعتماد على بعض المعلومات المسبقة حول التراث الجيني.
- يتم إدخال الجين المرغوب فيه في حامل مناسب مثل البلازميد أو الفيروس الليبوزومي.
- ويتم إدخال الحمض النووي في الخلايا التي يجب تعديلها وذلك من خلال طرق مختلفة.
- ثم يتم عزل الخلايا التي تم تعديلها بعد ذلك.
تطبيقات على الهندسة الوراثية
تستخدم الهندسة الوراثية في العديد من المجالات العلمية مثل الصناعة والزراعة والطب والبحوث.
يمكن أيضا استخدامها في مجموعة واسعة من النباتات والحيوانات والكائنات الحية المجهرية التي تساهم بشكل كبير في خدمة الإنسان، ويمكننا أن نذكر بعض التطبيقات الوراثية وهي كالتالي:
- يمكن استخدام التكنولوجيا الوراثية في إنتاج الأدوية أو الإنزيمات التي تساعد في تحسين جودة المواد الغذائية، بالإضافة إلى إنتاج الوقود الحيوي ومعالجة النفايات وكشف الزرنيخ الموجود في مياه الشرب.
- إن إنشاء المحاصيل المعدلة وراثيا يساعد في زيادة الإنتاج وجعل النباتات أكثر صلابة ومقاومة للمبيدات والفيروسات.
- تم تعديل سمك السلمون وراثيا بواسطة هرمونات النمو ليصل إلى الحجم الطبيعي للبالغين بشكل أسرع، وبالتالي يمكنه تحمل جميع الضغوط البيئية.
- يتم إنتاج الأنسولين البشري لمرضى السكري من خلاله، والذين يعانون من تفاعل تحسسي تجاه الأنسولين الحيواني.
- تعديل الهرمونات البشرية والهرمونات التي تحفز الإنجاب وإنتاج العديد من اللقاحات.
تستخدم التطبيقات الهندسية الوراثية في مجالات الطب والدواء
تم استخدام التكنولوجيا الوراثية في العديد من التطبيقات، ومن بين هذه التطبيقات استخدامها في مجال الطب والأدوية على النحو التالي:
- تعتبر الهندسة الوراثية من العلوم التي ساهمت في إنتاج الأدوية بكميات كبيرة، بما في ذلك إنتاج الأنسولين لعلاج مرض السكري.
- تعتبر الأنسولين أحد أول الأدوية التي تم تصنيعها عن طريق الهندسة الوراثية في عام 1982.
- تم أيضا تصنيع عوامل التجلط وعوامل إذابة التجلط بواسطة الهندسة الوراثية، حيث تم إنتاج دواء `الفولليستيم` واستخدم في علاج الخصوبة.
- وتستخدم في العلاج الجيني، وتم استخدام التكنولوجيا الوراثية في علاج ضعف الجهاز المناعي والعديد من الأمراض الأخرى.
- ساهمت الهندسة الوراثية في إنتاج نماذج حيوانية للأمراض التي يمكن أن تصيب الإنسان، ومنها.
- يتم استخدام الفئران المعدلة وراثيا لدراسة الأمراض التي يمكن أن تصيب البشر.
- والوصول إلى العلاج المناسب لأمراض مثل السرطان والسكري والتهاب المفاصل والسمنة.
- بواسطة الهندسة الوراثية، يمكن إنتاج الهرمونات بكميات كبيرة التي لا يمكن للجسم إنتاجها بشكل كاف، بما في ذلك هرمون النمو الذي يساعد الإنسان على حل مشاكل النمو، بما في ذلك القزمة.
- تساعد أيضا في إنتاج البروتينات مثل الألبومين، والذي يستخدم في صحة الدم داخل الجسم.
- ساعدت الهندسة الوراثية في إنتاج العديد من اللقاحات التي تساعد على الشفاء ومنها لقاح التهاب الكبد الفيروسي.
شاهد أيضًا: افضل تخصصات الهندسة فى المستقبل
تطبيقات الهندسة الوراثية في الزراعة
- من بين أهم الاستخدامات للهندسة الوراثية في المجال الزراعي، تم تحقيق تقدم كبير في إنتاج أصناف نباتية معدلة وراثيا.
- تستطيع التكيف مع جميع الظروف المحيطة بها، حيث تم تطوير أصناف من الخضروات التي تقاوم مرض الطاعون.
- ساهمت الهندسة الوراثية أيضا في الحفاظ على بقاء النباتات لفترات أطول، على الرغم من أن عمر هذه النباتات قصير.
- هكذا تم استخدامها في إنتاج طعام معدل وراثيا حيث يتم إنتاج هذه الأطعمة من كائنات تم تعديلها وراثيا لتظهر صفات معينة.
- ومن خلال الهندسة الوراثية تم تطوير نباتات قادرة على مقاومة الآفات الزراعية التي تصيب المحاصيل.
- وقد ساهم هذا في تقليل استخدام المبيدات الحشرية الضارة للنباتات وصحة الإنسان.
- وبفضل التكنولوجيا الوراثية، تم تقليل التلوث البيئي بشكل كبير، وأصبحت الهندسة الوراثية من العلوم المهمة في حياة البشرية.
تطبيقات الهندسة الوراثية في الصناعة
- تم استخدام التكنولوجيا الوراثية في الصناعة مما ساهم في تطورها في مختلف المجالات.
- قامت بتطوير قطاع الصناعة الغذائية عن طريق إنتاج الأطعمة المعدلة وراثيا.
- باستخدامه، تم تحسين الصناعات الدوائية وإنتاج أدوية لمكافحة الأمراض.
- تساهم في إنتاج البروتينات والإنزيمات التي تستخدم في الصناعات.
- تم استخدام الهندسة الوراثية للاستفادة منها في تصنيع مواد التنظيف التي تستخدم أنواع معينة من البكتيريا.
- وهي تستطيع أن تؤدي دورها خارج بيئتها الحقيقية وتعمل على تنظيف الأسطح الدهنية.
- تم تطوير صناعة البطاريات عن طريق استخدام فيروسات معدلة وراثيا، مما جعلها بطاريات آمنة على البيئة وعلى الكائنات الحية.
- وباستخدام التكنولوجيا الوراثية، تم إنتاج نماذج حية مبتكرة، بما في ذلك نماذج الأسماك الزرقاء.
تطبيقات الهندسة الوراثية في المجالات البحثية
- أحد أهم استخدامات الهندسة الوراثية هو تطبيقها في مجالات البحث، حيث تم إنتاج نماذج من الكائنات الحية.
- من أجل إجراء الدراسات والتجارب عليها، مثل الفئران وبعض أنواع النباتات التي تستخدم في تنفيذ التجارب والأبحاث عليها.
- يتم من خلالها استخدام عمليات التحكم في الجينات مثل زيادة النشاط أو تعطيله وما إلى ذلك.
- تتمثل أهداف استنساخ كمية كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة في الأبحاث العلمية التي تساعد على التطور والتقدم وزيادة الإنتاج واكتشاف علاج للمرضى.
ما هي أهمية علم الوراثة؟
هكذا علم الوراثة هو من العلوم الحديثة ذات الأهمية الكبيرة، ومنها ما يلي:
- يستخدم علم الوراثة للحد من الأمراض الوراثية.
- ويستخدم لتحسين الإنتاج الحيواني وأيضا لتحسين الإنتاج النباتي.
- وفي مجال الوراثة، يوجد تقنية هندسة الجينات وكل ذلك يتعلق بعلم الوراثة.
شاهد أيضًا: موضوع عن الهندسة الوراثية كامل
في ختام مقالة الهندسة الوراثية وتطبيقاتها، ساهمت في العديد من المجالات بما في ذلك العلاجية والصناعية والزراعية.
