موضوع شامل عن الهندسة الوراثية، انتشر في الآونة الأخيرة مفهوم يسمى الهندسة الوراثية بشكل كبير وبسرعة عالية، ويطلق عليه أيضا مفهوم التعديل الوراثي وهو مجموعة من التغييرات التي يقوم بها الإنسان على المواد الوراثية الموجودة في الكائنات الحية.
يحدث هذا التغيير بشكل يخرج عن النمط الطبيعي، ويستخدم هذا النوع من التقنية في تعديل الكائنات الحية الأخرى بواسطة الحمض النووي، ولكن يتم استثناء النباتات والحيوانات والطفرات من هذه الكائنات المعدلة وراثيا.
تعد البكتيريا واحدة من أوائل الكائنات التي تخضع للتعديل الوراثي، وبعدها تم إجراء تعديلات وراثية على حيوان الفأر، ثم بدأت بيع الأغذية المعدلة جينيا في عام 1994.
ماذا يقصد بالهندسة الوراثية؟
- يمكن تعريف علم الهندسة الوراثية على أنها تقنية تدرس كيفية التعامل مع الكائنات الحية، سواء كانت حيوانات أو بشرا، وتعتبر واحدة من فروع العلوم الحيوية المتقدمة جدا.
- بالإضافة إلى ذلك، الهندسة الوراثية تهتم بدراسة الجزيئات المذكورة في القرآن عن طريق فصلها أو دمجها معا، وتدمج أجزاء من كائنات حية في أخرى.
- الهدف الأساسي لهذا العلم هو التواصل مع الجينات وفهم تركيبتها ووظائفها، والقدرة على زيادة المواد التي يمكن أن تسببها أو استكمال ما تنقص منها في الخلايا المعنية.
شاهد أيضًا: بحث عن الزوايا والمستقيمات المتوازية في الرياضيات
ما هو تاريخ علم الهندسة الوراثية
علم الهندسة الوراثية هو واحد من العلوم الحديثة تاريخيا، وذلك بفضل تقدم التكنولوجيا المتقدمة التي تمكن من تحقيق اختراعات جديدة وتطوير هذا العلم. وقد مر هذا العلم بالعديد من المراحل، وهي كالتالي: –
- هذا العلم تم نقله عبر العصور عن طريق عملية اصطناعية قام بها العلماء، مما سمح لهم بتعديل بعض الجينات في أنواع معينة من الأطعمة.
- تم إنشاء أول جزيء حمض نووي يعرف بـ DNA في عام 1972، والذي كان يجمع بين فيروس القرد sv40 وفيروس آخر.
- أدت الأبحاث إلى ظهور أول مخلوق معدل جينيا في عام 1973 على يد ستانلي كوهين وهربرت بويراز.
- تأسست أول شركة متخصصة في الهندسة الوراثية أو الجينية في عام 1976، وكان اسمها غينيتك. كانت أول شركة تنتج هرمونا بشريا، ثم قامت بإنتاج أول منتج للأنسولين بتعديل وراثي. استمرت في إنتاج الهرمونات المعدلة وراثيا والقيام بالتجارب المتعلقة بهذا المجال.
- قام العلماء بإنتاج أول جينوم بكتيري واحد يتم إضافته للخلية من الحمض النووي في عام 2010 في معهد كريج.
- بعد ذلك، تمكن العلماء من اكتشاف أن الجينات تنتج في شكل شرائط تحمل الصفات المتعلقة بالكائن الحي، وتتكون هذه الشرائط على شكل سلم مزدوج لولبي وتطلق عليها مصطلح الحمض النووي.
كيف يتم القيام بالهندسة الوراثية
يتم تعديل الوراثة والجينات عن طريق اتباع سلسلة من الخطوات بترتيب متسلسل، وهذه الخطوات هي: –
- يتم العثور على كائن حي يحمل السمة المطلوبة، ثم يتم استخلاص الحمض النووي الخاص بهذه السمة.
- عزل الجين المسئول عن هذا السمة عن الجينات الأخرى ليكون مناسبا لتعديل الكائن المرغوب فيه.
- تتم إدخال التعديلات اللازمة إلى الخلايا الحية المستهدفة بعد ذلك يتم إدخال الجينات.
- تتم هذه الخطوة بعدة طرق مختلفة، مثل إدخال الجين المناسب إلى البكتيريا وحقنه في الكائن الحي المستهدف للتلاعب الجيني.
- استخدام مدافع جينية تحمل تغييرا في الجين الهدف عن طريق جسيمات مجهرية مكونة من الذهب وإطلاقها لتصل إلى الخلايا المستهدفة في الكائن الحي، لتعديل صفاته المرغوبة.
- يسمح للكائن المعدل وراثيا بالتكاثر بطرق تقليدية، مما يؤدي إلى تكوين عدد أكبر من هذه الكائنات المعدلة.
ما هي التطبيقات المختلفة لعلم الهندسة الوراثية في المجال الطبي؟
- تم إدخال تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الطبي، حيث استخدمت في عدة أقسام لفهم أسباب الأمراض، ثم استخدمت في تطوير الأدوية واستخلاص العلاجات الحديثة
- تم إجراء البحث والتشخيص باستخدام هذه الأساليب، وساهمت في تطوير المعدات السريرية.
- وبدأ خبراء الهندسة الوراثية في هذه المواقع بالبحث في الجينات والكروموسومات.
- والتي توفر فرصا أكبر لفهم الأمراض الجينية والوراثية بين أفراد العائلة وتوفير علاجات فردية لتلك الأمراض.
شاهد أيضًا: موضوع عن الهندسة الفراغية في الرياضيات
ما هي التطبيقات المختلفة لعلم الهندسة الوراثية في المجال الصناعي؟
- تم استخدام تقنية الهندسة الوراثية في الصناعات المختلفة من خلال إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات الكيميائية.
- وتنتج بواسطة الكائنات الحية الأنزيمات.
- والمواد الكيميائية التي يتم استخدامها في إنتاج المواد التي يتم استخدامها في التكنولوجية الحيوية وتطبيقاتها.
- هذه العملية من بين العمليات المهمة التي تساعد في زيادة كفاءة العمليات الصناعية وتقليل آثارها السلبية.
- تمكن هذا الاختراع من استخدام نبات الذرة بدلا من مواد النفط.
- وتتاح إمكانية تخمير السكر لإنتاج مجموعة من الأحماض المستخدمة في العمليات الصناعية المختلفة، كما يمكن استخدامها في صناعة الأنسجة القطنية.
ما هي التطبيقات المختلفة التي تم استخدام الهندسة الوراثية في المجال الحيواني؟
- من بين أكثر المجالات التي تم تطبيق علم الهندسة الوراثية فيها بها هو إمكانية تعديل الكائنات جينيًا.
- بحيث يتم إنتاج كائنات جديدة معدلة جينيا من الحيوانات التي تكون قادرة على تلبية احتياجات البشر بأشكال مختلفة.
- لذا، يساعد استخدام هذه التقنية الفلاحين في إنتاج السلالة المطلوبة من الحيوانات في وقت أقل وبتكلفة أقل.
- وبهذه الطريقة، تستطيع هذه الهندسة إنتاج منتج غذائي أكثر أمانا يساعد في الحفاظ على صحة الجمهور.
- تعتمد هذه التقنية على مبدأ عام يتمثل في إدخال عدد أكبر من الجينات إلى جينوم الماشية المستهدف للتوليد.
- وبذلك يكون الكمية المنتجة من الغذاء من قبل هذا الحيوان أكبر وأكثر قيمة غذائيا.
- باستخدام هذه التقنية، يتم تعديل تركيبة القيمة الغذائية في الحيوانات، مما يساعد في تلبية الطلبات المطلوبة في السوق.
- مثال على ذلك زيادة نسبة الأوميجا 3 في الأطعمة البحرية والأسماك.
- والذي يعمل على تقليل احتمالية إصابة الشخص الذي يتناول المأكولات البحرية بأمراض القلب أو تضيق الشرايين.
- ومن بين هذه التطبيقات أيضا تعديل الأفكار لإنتاج كمية أكبر من الحليب.
- ويتم إضافة الخصائص المرغوبة لتقليل مستوى الكوليسترول أو غيره في هذا الحليب.
- أو إنتاج نوع آخر من الماشية يحمل صفات أخرى حسب الحاجة.
شاهد أيضًا: بحث عن موسوعة الهندسة المدنية من الالف إلى الياء
سلبيات تطبيق الهندسة الوراثية
علم الهندسة الوراثية هو إحدى العلوم التي لها فوائد عديدة في صور متعددة، ولكنها قد تكون لها عدة سلبيات يمكن تلخيصها في نقاط عدة
- تؤدي الهندسة الوراثية إلى ظهور عدد كبير من سلالات جديدة من الكائنات الحية.
- والتي قد تكون سببا في حدوث اضطراب في النظام البيئي الحاضر على كوكب الأرض.
- تعد المواد الغذائية المعدلة وراثيا من أخطر المواد على صحة الإنسان.
- تعد هذه التقنية من بين التقنيات الخطيرة على الجنس البشري، ووجودها يعني أنها قادرة على التحكم في الإنسان ووراثته.
- حدوث خطأ واحد في هذه التقنية ينتج عنه مشكلة كبيرة لا يمكن السيطرة عليها.
- مثل إنتاج الفيروسات الخطيرة التي تنتشر في المناطق المجاورة.
- وقد لا يمكن القضاء على هذا الفيروس أو السيطرة عليه.
- ينتج عن معرفة الهندسة الوراثية حدوث مشكلة الاختلاط النسبي، وهذا يحدث نتيجة لعملية التخصيب الاصطناعي.
