الهندسة الوراثية وتطبيقاتها الهندسة الوراثية علم يسعى فيه العلماء إلى تعديل أو تغيير المادة الوراثية الموجودة داخل الكائن الحي، وهي الحمض النووي الموجود داخل الكائنات الحية.
وهب الله القدير الإنسان عقله ليفكر. من هنا نتعرف على الهندسة الوراثية وتطبيقاتها. تتضمن الهندسة الوراثية العديد من التجارب العلمية.
ما هي الهندسة الوراثية؟
- تعتبر الهندسة الوراثية من المصطلحات العلمية الحديثة التي يمكنك من خلالها التعرف على التقدم التقني للعلم الحديث، وهناك العديد من الدراسات التي تهدف إلى تطوير الهندسة الوراثية.
- إنه العلم الذي يتعامل مع دراسة كيفية انتقال السمات الوراثية من جيل إلى آخر ويساعد في شرح أوجه التشابه والاختلاف بين ممثلي نفس النوع في الكائنات الحية.
- من وجهة نظر علمية، تعتبر الهندسة الوراثية طريقة تتعامل مع جينات الحيوانات والبشر.
- بالإضافة إلى الوحدات الجينية الموجودة في الكروموسومات، هناك أجزاء أخرى من الكائنات الحية الدقيقة.
- يحدث هذا عن طريق فصل أو ضم أو إدخال أجزاء من كائن حي إلى آخر.
- حتى يُعرف الجين بوظيفته أو زيادة المادة الناتجة عنه أو من خلاله، يكتمل نقص الجين في الخلية المقصودة.
- ومن المعروف أيضًا أن لديها القدرة على تكوين مجموعات جينية جديدة عن طريق خلط الجينات المعروفة لخلايا معينة مع الجزيئات الجينية.
- وذلك لإعطائها فرصة التكاثر وإظهار قدرتها الوراثية على التحكم في وظائف الخلايا المرتبطة بها والتي تسمى مرحلة المادة الجينية.
انظر أيضًا: أنواع التكنولوجيا ومجالاتها
كيف تتم الهندسة الوراثية
- في البداية، يتم عزل الجين المراد إدخاله في الخلايا، ولكن يتم تحديده أولاً بناءً على بعض المعلومات السابقة حول الجينات.
- يتم إدخال الجين المطلوب في مادة حاملة مناسبة، على سبيل المثال، ناقلات الفيروس البلازمين والشحمية.
- يتم إدخال الحامل في الخلايا المراد تغييرها ويتم ذلك بطرق مختلفة.
- ثم يتم عزل الخلايا المعدلة.
التطبيق في الهندسة الوراثية
تستخدم الهندسة الوراثية في العديد من المجالات العلمية مثل الصناعة والزراعة والطب والبحث.
كما يمكن استخدامه في مجموعة كبيرة من النباتات والحيوانات والكائنات الدقيقة التي ساعدت بشكل كبير في خدمة الإنسان، حتى نتمكن من معرفة بعض تطبيقات الهندسة الوراثية، وهي كالتالي:
- يمكن استخدام البكتيريا المعدلة وراثيًا لإنتاج الأدوية أو الإنزيمات التي تساعد على تحسين جودة الغذاء، وكذلك لإنتاج الوقود الحيوي والمعالجة الحيوية، واكتشاف الزرنيخ في مياه الشرب.
- إنتاج محاصيل معدلة وراثيًا تساعد على زيادة الإنتاج وتجعل النباتات أقوى وأكثر مقاومة لمبيدات الآفات والفيروسات.
- ولمقاومة جميع الضغوط البيئية، تم تعديل سمك السلمون وراثيًا بهرمونات النمو ليصل بسرعة إلى الحجم الطبيعي للبالغين.
- من خلاله، يتم إنتاج الأنسولين البشري لمرضى السكر الذين لديهم رد فعل تحسسي تجاه الأنسولين الحيواني.
- تعديل هرمونات النمو البشري والهرمونات التي تحفز التكاثر وإنتاج العديد من اللقاحات.
تطبيقات الهندسة الوراثية في الطب والطب
هناك العديد من التطبيقات التي استخدمت فيها الهندسة الوراثية، ومن بين هذه التطبيقات تم استخدامها في مجال الطب والطب على النحو التالي:
- تعتبر الهندسة الوراثية من العلوم التي ساعدت في إنتاج الأدوية بأعداد كبيرة، بما في ذلك إنتاج الأنسولين لعلاج مرض السكري.
- كان الأنسولين من أوائل الأدوية التي صنعتها الهندسة الوراثية عام 1982.
- كما تم إنتاج عوامل تجلط الدم وتكوين الجلطات بمساعدة الهندسة الوراثية، مثل عقار “Fullistim” الذي كان يستخدم في علاج العقم.
- يتم استخدام كل من استخدامه في العلاج الجيني والهندسة الوراثية في علاج نقص المناعة والعديد من الأمراض الأخرى.
- ساعدت الهندسة الوراثية في إنشاء نماذج حيوانية للأمراض والأمراض التي تصيب الإنسان.
- تستخدم الفئران المعدلة وراثيا وهذه الكائنات الحية لدراسة الأمراض التي تصيب الإنسان.
- والحصول على العلاج المناسب للسرطان والسكري والتهاب المفاصل والسمنة.
- وهكذا، فإن الهندسة الوراثية تساعد إلى حد كبير في إنتاج هرمونات لا يستطيع الجسم إنتاجها بكميات كافية، بما في ذلك هرمون النمو، الذي يريح الناس من مشاكل النمو، بما في ذلك التقزم.
- كما أنه يساعد في إنتاج البروتينات مثل الألبومين الذي يستخدم لصحة الدم داخل الجسم.
- ساعدت الهندسة الوراثية في إنتاج العديد من اللقاحات التي تساعد في العلاج، بما في ذلك التهاب الكبد الفيروسي.
شاهد أيضاً: أفضل التخصصات الهندسية في المستقبل
تطبيق الهندسة الوراثية في الزراعة
- تعتبر الزراعة من أهم الأشياء التي استخدمت فيها الهندسة الوراثية، حيث ساعدت في إنتاج أنواع نباتية معدلة وراثيًا.
- يمكن أن تتكيف مع جميع الظروف البيئية، حيث تم الحصول على أنواع الخضروات التي تقاوم الطاعون.
- كما ساهمت الهندسة الوراثية في الحفاظ على النباتات لفترات أطول، في حين أن عمر هذه النباتات قصير.
- هذه هي الطريقة التي تم استخدامها في إنتاج الأطعمة المعدلة وراثيًا، حيث يتم تصنيع هذه الأطعمة من كائنات معدلة وراثيًا لإنتاج سمات معينة.
- بمساعدة الهندسة الوراثية، تم الحصول على نباتات قادرة على مقاومة الآفات الزراعية التي تصيب المحاصيل.
- وقد ساعد ذلك في تقليل استخدام المبيدات الحشرية الضارة بالنباتات وصحة الإنسان.
- وتقليل التلوث البيئي بشكل كبير، لذا فإن الهندسة الوراثية هي علم مهم في حياة الإنسان.
تطبيق الهندسة الوراثية في الصناعة
- تم استخدام الهندسة الوراثية في الصناعة لأنها ساعدت على تطوير الصناعة في مختلف المجالات.
- حيث طور قطاع الصناعات الغذائية منتجا أغذية معدلة وراثيا.
- وبفضل ذلك تطورت صناعة الأدوية وتطور إنتاج الأدوية لمكافحة الأمراض.
- ساعد في إنتاج البروتينات والإنزيمات المستخدمة في الصناعة.
- من خلال الهندسة الوراثية، تم استخدامه لصنع مواد التنظيف التي تستخدم أنواعًا معينة من البكتيريا.
- والتي يمكن أن تؤدي دورها خارج البيئة الحقيقية حيث تعمل على تنظيف الأسطح الدهنية.
- نتيجة لذلك، تم تطوير صناعة البطاريات من خلال فيروسات معدلة وراثيًا، وهي بطاريات آمنة للبيئة ولأي كائن حي.
- وهكذا، تم إنشاء نماذج بيولوجية مبتكرة من خلال الهندسة الوراثية، بما في ذلك نموذج السمكة الزرقاء.
تطبيق الهندسة الوراثية في مجالات البحث
- أحد أهم الأشياء التي استخدمت فيها الهندسة الوراثية هو التطبيقات البحثية حيث تم إنشاء الكائنات الحية النموذجية.
- لإجراء البحوث والتجارب عليها، على سبيل المثال، على الفئران وبعض أنواع النباتات التي يتم إنتاجها لإجراء التجارب والأبحاث عليها.
- بمساعدتها، يتم استخدام عمليات التحكم في الجينات، مثل زيادة النشاط أو تعطيله، وما إلى ذلك.
- استنساخ عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة والغرض منه البحث العلمي الذي يساعد في التطور والتقدم وزيادة الإنتاج وإيجاد الأدوية لعلاج المرضى.
ما هي أهمية علم الوراثة؟
وعليه فإن علم الوراثة من العلوم الحديثة التي لها أهمية كبيرة ومنها:
- يستخدم علم الوراثة للحد من الأمراض الوراثية.
- يتم استخدامه لتحسين تربية الحيوانات وإنتاج المحاصيل.
- وفي علم الوراثة توجد تكنولوجيا الهندسة الوراثية، وكلها في علم الوراثة.
انظر أيضا: مقال كامل عن الهندسة الوراثية
لذا وفي الختام فإن المقال يتحدث عن الهندسة الوراثية وتطبيقاتها حيث ساهمت في أمور كثيرة منها علاجية وصناعية وزراعية.