موضوع كامل عن الهندسة الوراثية. في الآونة الأخيرة، انتشر مصطلح الهندسة الوراثية على نطاق واسع وبسرعة عالية. يُعرف هذا المصطلح أيضًا باسم التعديل الجيني، وهو مجموعة من التغييرات التي يقوم بها البشر على المواد الجينية الموجودة في الكائنات الحية.
هذا التغيير خارج النظام الطبيعي ويستخدم هذا النوع من التلاعب مع الأحماض النووية لإنشاء كائنات أخرى معدلة وراثيًا، لكن الاستثناءات لهذه الكائنات هي النباتات والحيوانات والطفرات.
تعد البكتيريا من أولى الكائنات الحية التي تم تعديلها وراثيًا، وبعد ذلك تم تعديل الفئران وراثيًا، ثم في عام 1994 بدأ بيع الأطعمة المعدلة وراثيًا.
جدول المحتويات
ما المقصود بالهندسة الوراثية؟
- يمكن تعريف الهندسة الوراثية بأنها إحدى التقنيات التي تتعامل مع الكائنات الحية والحيوانات والبشر وهي إحدى العلوم الميكروبيولوجية.
- يتعامل علم الهندسة الوراثية أيضًا مع دراسة الجزيئات الموجودة في القرآن عن طريق فصلها عن بعضها البعض أو ضمها معًا أو دمج أجزاء من الكائنات الحية معًا.
- الهدف الرئيسي من هذا العلم هو استجواب الجينات وتركيبتها مع وظائفها وإمكانية زيادة أو استكمال المواد التي تسبب لها ما تفتقر إليه في الخلايا المصابة.
انظر أيضًا: إيجاد الزوايا والموازيات في الرياضيات
ما هو تاريخ الهندسة الوراثية؟
تعتبر الهندسة الوراثية تاريخياً من العلوم الحديثة حيث تمتلك التقنيات المتقدمة إمكانية الوصول إلى أشياء جديدة تسمح بتطوير هذا العلم، وقد مر هذا العالم بعدة مراحل وهي: –
- مارس هذا العلم منذ آلاف السنين من قبل العلماء الذين أجروا عملية اختيار اصطناعية تسمح لهم بتعديل بعض الجينات في أنواع الطعام.
- تم تصنيع أول جزيء DNA في عام 1972، حيث تم دمج فيروس القردة sv40 مع فيروس lambdavirus.
- أدى البحث إلى ظهور أول مخلوق معدل وراثيًا في عام 1973 بواسطة ستانلي كوهين وهربرت بويراز.
- تأسست أول شركة متخصصة في الهندسة الوراثية أو علم الوراثة في عام 1976 وكان اسمها Genetech وكانت أول شركة تنتج هرمونًا بشريًا ثم أنتجت أول منتج أنسولين معدل وراثيًا واستمرت في إنتاج هرمونات معدلة وراثيًا أثناء إجراء التجارب على هذه المنطقة.
- صنع العلماء أول جينوم بكتيري منفرد يضاف إلى خلية من الحمض النووي في عام 2010 في معهد كريج.
- بعد ذلك، تمكن العلماء من اكتشاف أن الجينات تتشكل على شكل شرائط تخزن السمات التي تنتمي إلى الكائن الحي، ولديها شكل سلم حلزوني مزدوج يسمى حاملات الشفرات الجينية.
كيف تتم الهندسة الوراثية؟
يتم التعديل الجيني والوراثي عن طريق تنفيذ سلسلة من الخطوات بالتسلسل وهذه الخطوات هي: –
- تم العثور على أحد الكائنات الحية ذات السمة المرغوبة ويتم استخراج الحمض النووي لهذه السمة.
- اعزل الجين المسؤول عن هذه السمة عن الجينات الأخرى بحيث يكون مناسبًا لتعديل الكائن الحي.
- بعد التعديلات المناسبة، تدخل الجينات خلايا الكائن الحي ليتم تعديلها.
- تتم هذه الخطوة بعدة طرق مختلفة، على سبيل المثال عن طريق إدخال جين مناسب تحمله كل بكتيريا في الجسم وحقنها في الكائن الحي المراد هندسته.
- استخدام المدافع الجينية عبارة عن حلقة تغطي الجين المعدل، وبعد ذلك يتم قصف الجزيئات المجهرية من الذهب واستخدام الخلايا المستهدفة في الكائن الحي الذي سيتم تعديل خصائصه.
- يُسمح للكائن الحي المعدل بالتكاثر بالطرق التقليدية حتى يتم إنتاج عدد أكبر من هذه الكائنات.
ما هي التطبيقات المختلفة للهندسة الوراثية في المجال الطبي؟
- تم إدخال تطبيق الهندسة الوراثية في المجال الطبي، حيث تم توظيف التطبيقات المختلفة لها في العديد من الأقسام التي تتطلب فهم سبب المرض، ثم في مجال تطوير الأدوية والحصول على العلاجات الحديثة.
- تم البحث عن هذه الأساليب وتشخيصها، مما دعم عملية تطوير الأجهزة السريرية.
- بدأ خبراء الهندسة الوراثية في هذه المواقع بالبحث عن الجينات الصبغية.
- ما هي التوليفات التي تتمتع بفرص أفضل في فهم الأمراض الوراثية والموروثة لدى الأشخاص في نفس العائلة والأفراد في علاجات هذه الأمراض؟
انظر أيضًا: موضوع حول الهندسة المكانية في الرياضيات
ما هي التطبيقات المختلفة للهندسة الوراثية في المجال الصناعي؟
- تم تطبيق الهندسة الوراثية في المجالات الصناعية من خلال تصنيع العديد من المنتجات الكيميائية.
- والتي يعتمد مصدرها الأساسي على الكائنات الحية لإنتاجها، مثل الأنزيمات.
- المواد الكيميائية المستخدمة في صناعة المواد المستخدمة في التكنولوجيا الحيوية وتطبيقاتها.
- هذه العملية هي عملية مهمة تساعد على زيادة كفاءة العمليات الصناعية وتقليل تأثيرها السلبي.
- سمحت هذه التكنولوجيا باستخدام نباتات الذرة بدلاً من المواد الزيتية.
- وإمكانية تخمير السكر لإنتاج مجموعة من الأحماض المستخدمة في العمليات الصناعية المختلفة مثل يمكن استخدامها في صناعة الأقمشة القطنية.
ما هي التطبيقات المختلفة للهندسة الوراثية المستخدمة في قطاع الحيوان؟
- أحد أكثر مجالات تطبيق الهندسة الوراثية شيوعًا هو إمكانية تعديل الكائنات الحية وراثيًا.
- بحيث يمكن إنشاء كائنات جديدة معدلة وراثيًا من الحيوانات التي يمكنها تلبية احتياجات الإنسان بأشكال مختلفة.
- لذلك، فإن استخدام هذه التكنولوجيا سيساعد المزارعين على إنتاج السلالة المطلوبة من الحيوانات في أقصر وقت ممكن وبأقل تكلفة.
- تسمح هذه التقنية بمنتج غذائي أكثر أمانًا يساعد في الحفاظ على صحة الشخص بشكل عام.
- المبدأ العام الذي تعمل عليه هذه التقنية هو إدخال عدد أكبر من الجينات في الجينوم المولود في الأبقار المطلوب.
- وبالتالي، فإن كمية الطعام الذي ينتجه الحيوان تصبح أكبر وأكثر قيمة من العناصر الغذائية.
- يساعد استخدام هذه التقنية أيضًا في تعديل نسب القيمة الغذائية للحيوانات التي تساعد في تلبية طلب السوق.
- مثال على ذلك هو زيادة محتوى أوميغا 3 في المأكولات البحرية والأسماك.
- هذا يقلل من خطر إصابة الشخص الذي يأكل المأكولات البحرية بأمراض القلب أو إتلاف الشرايين.
- وأيضًا أحد هذه الاستخدامات هو تعديل الأفكار لإنتاج كمية أكبر من الحليب.
- وتضيف الصفات الضرورية لخفض الكولسترول أو غيره في هذا الحليب.
- أو إنتاج نوع حيواني مختلف بخصائص مختلفة حسب الحاجة.
انظر أيضًا: ابحث في موسوعة الهندسة المدنية من الألف إلى الياء
مساوئ استخدام الهندسة الوراثية
تعتبر الهندسة الوراثية من العلوم التي لها مزايا عديدة بأشكال عديدة ولكن يمكن أن يكون لها عدة عيوب يمكن تلخيصها في عدة نقاط وهي: –
- ينتشر استخدام الهندسة الوراثية في العديد من الأنواع الحيوانية الجديدة.
- قد يكون هذا هو سبب عدم التوازن في النظام البيئي الموجود على كوكب الأرض.
- تعد الأطعمة المعدلة وراثيًا من أخطر الأطعمة على صحة الإنسان.
- وتعتبر هذه التقنية من أخطر التقنيات على الجنس البشري ووجودها لقدرتها على السيطرة على الإنسان وتراثه.
- خطأ واحد في هذه التقنية سينتج عنه اختيارات كبيرة لا يمكن السيطرة عليها.
- على سبيل المثال، إنتاج فيروسات خطيرة تنتشر في البيئة.
- قد لا يكون من الممكن القضاء على هذا الفيروس أو السيطرة عليه.
- يؤدي علم الهندسة الوراثية إلى ظهور مشكلة الاختلاط النسبي، والتي تنشأ من ظهور عملية التلقيح الاصطناعي.