موضوع كامل في الهندسة الوراثية. في الآونة الأخيرة، انتشر مصطلح الهندسة الوراثية على نطاق واسع وبسرعة. يسمى هذا المصطلح أيضًا التعديل الجيني، وهو عبارة عن مجموعة من التغييرات التي يقوم بها البشر على المادة الجينية. كائنات حية.
هذا التغيير خارج النظام الطبيعي، ويستخدم هذا النوع من الهندسة في الأحماض النووية لإنتاج كائنات أخرى معدلة وراثيًا، لكن الاستثناءات هي النباتات والحيوانات والطفرات.
كانت البكتيريا من بين أولى الكائنات الحية المعدلة وراثيًا، وبعد ذلك تم تعديل الفئران وراثيًا، ثم في عام 1994، بدأ بيع الأطعمة المعدلة وراثيًا.
ما هي الهندسة الوراثية؟
- يمكن تعريف الهندسة الوراثية بأنها إحدى التقنيات التي تدرس كيفية تفاعل الكائنات الحية مع الحيوانات والبشر، وهي واحدة من العديد من العلوم الميكروبيولوجية.
- يتعامل علم الهندسة الوراثية أيضًا مع دراسة الجزيئات الموجودة في القرآن عن طريق فصلها عن بعضها أو ربطها ببعضها البعض أو دمج أجزاء من الكائنات الحية في بعضها البعض.
- الهدف الرئيسي من هذا العلم هو التشكيك في الجينات وبنيتها مع وظائفها وإضافة المواد التي يمكن أن تسببها أو ملء ما هو مفقود في الخلايا المقابلة.
انظر أيضًا: إيجاد الزوايا والخطوط المتوازية في الرياضيات
ما هو تاريخ الهندسة الوراثية؟
تعد الهندسة الوراثية تاريخيًا أحد العلوم الحديثة، نظرًا لقدرة التقنيات المتقدمة على الوصول إلى أشياء جديدة تسمح بتطوير هذا العلم. لقد مر هذا العالم بعدة مراحل وهي:
- تم تنفيذ هذا العلم منذ آلاف السنين من قبل العلماء الذين يقومون بعملية الانتقاء الاصطناعي، والتي تمكنهم من تعديل جينات معينة من أنواع الطعام.
- تم إنشاء أول جزيء DNA في عام 1972، حيث تم دمج فيروس القرد sv40 مع فيروس لامدا.
- أدى البحث إلى أول مخلوق معدل وراثيًا في عام 1973 بواسطة ستانلي كوهين وهربرت بويراز.
- تأسست أول شركة متخصصة في الهندسة الوراثية أو علم الوراثة عام 1976 وأطلق عليها اسم Genetech وكانت أول شركة تنتج هرمونًا بشريًا، ثم أنتجت أول منتج أنسولين معدل وراثيًا، واستمرت في إنتاج هرمونات معدلة وراثيًا. أثناء التجريب في هذا المجال.
- ابتكر العلماء أول جينوم بكتيري يُضاف إلى خلية من الحمض النووي في عام 2010، وكان ذلك في معهد كريج.
- بعد ذلك تمكن العلماء من معرفة أن الجينات تتولد على شكل أشرطة يتم فيها تخزين الخصائص التي تنتمي للكائن الحي، وهي على شكل سلم حلزوني مزدوج، وتسمى حاملة الأكواد الجينية. . .
كيف تتم الهندسة الوراثية؟
يتم التعديل الجيني والوراثي في سلسلة من الخطوات وهذه الخطوات هي:
- تم العثور على أحد الكائنات الحية ذات السمة المرغوبة، ويتم استخراج الحمض النووي لتلك السمة.
- اعزل الجين المسؤول عن هذه السمة عن الجينات الأخرى بحيث يكون مناسبًا لتعديل الكائن الحي.
- تدخل الجينات، بعد إجراء التغييرات المناسبة، إلى خلايا الكائن الحي المتغير.
- تتم هذه الخطوة بعدة طرق، مثل إدخال الجين المناسب في الكائن الحي الذي تحمله كل بكتيريا وحقنه في الكائن الحي المعدل وراثيًا.
- استخدام البنادق الجينية عبارة عن حلقة تغطي الجين المعدل، وبعد ذلك يتم قصف الجزيئات المجهرية المكونة من الذهب واستخدامها لاستهداف خلايا الكائن الحي التي يجب تغيير خصائصها.
- يُسمح للكائن الحي المعدل بالتكاثر بالطرق التقليدية حتى يتم تكوين عدد أكبر من هذه الكائنات.
ما هي التطبيقات المختلفة للهندسة الوراثية في المجال الطبي؟
- تم إدخال تطبيق الهندسة الوراثية في المجال الطبي، حيث تم استخدام تطبيقاتها المختلفة في العديد من الأقسام التي تتطلب فهم سبب المرض، ثم تم استخدامها في مجال تطوير الأدوية واستخراج العلاجات الحديثة.
- تم بحث وتشخيص هذه الأساليب للمساعدة في عملية تطوير المعدات السريرية.
- في هذه الأماكن، بدأ المهندسون الوراثيون في البحث عن الجينات الصبغية.
- ما هي التوليفات التي لديها فرصة أكبر لفهم الأمراض الوراثية والوراثية بين الأشخاص في نفس العائلة والأساليب الفردية لعلاج هذه الأمراض؟
انظر أيضًا: موضوع الهندسة المكانية في الرياضيات
ما هي التطبيقات الصناعية المختلفة للهندسة الوراثية؟
- تم تطبيق الهندسة الوراثية في المجالات الصناعية من خلال إنتاج العديد من المنتجات الكيميائية.
- والتي يعتمد مصدرها الأساسي على الكائنات الحية حتى يتم إنتاجها مثل الإنزيمات.
- المواد الكيميائية المستخدمة في إنتاج المواد المستخدمة في التكنولوجيا الحيوية وتطبيقاتها.
- هذه العملية هي عملية مهمة تساعد على زيادة كفاءة العمليات الصناعية وتقليل عواقبها السلبية.
- جعلت هذه التكنولوجيا من الممكن استخدام نبات الذرة بدلاً من المواد البترولية.
- وإمكانية تخمير السكر لإنتاج مجموعة من الأحماض التي تستخدم في العمليات الصناعية المختلفة، حيث يمكن استخدامها في إنتاج الأقمشة القطنية.
ما هي الاستخدامات المختلفة للهندسة الوراثية في الحيوانات؟
- تعد القدرة على التعديل الجيني للكائنات من أكثر المجالات شيوعًا التي تم فيها تطبيق الهندسة الوراثية.
- لخلق كائنات جديدة معدلة وراثيا من الحيوانات قادرة على تلبية احتياجات الإنسان بطرق مختلفة.
- لذلك، فإن تطبيق هذه التكنولوجيا يساعد المزارعين على إنتاج السلالة المطلوبة من الحيوانات في أقل وقت وبأقل تكلفة.
- تتيح هذه التقنية الهندسية الحصول على طعام أكثر أمانًا يساعد في الحفاظ على صحة الإنسان بشكل عام.
- المبدأ العام الذي تعمل عليه هذه التقنية هو إدخال عدد أكبر من الجينات في الجينوم المطلوب للماشية المولودة.
- وبالتالي، فإن كمية الطعام التي سينتجها هذا الحيوان تصبح أكبر وأكثر قيمة من العناصر الغذائية.
- بالإضافة إلى ذلك فإن استخدام هذه التقنية يساعد على ضبط نسب القيمة الغذائية للحيوانات مما يساعد على تلبية طلب السوق.
- مثال على ذلك هو زيادة محتوى أوميغا 3 في المأكولات البحرية والأسماك.
- الذي يعمل على تقليل مخاطر الإصابة بأمراض القلب أو تلف الشرايين لدى الشخص الذي يتناول المأكولات البحرية.
- وأيضًا أحد هذه التطبيقات هو تعديل الأفكار لإنتاج المزيد من الحليب.
- وإضافة الكوليسترول أو غيرها من الخصائص الخافضة للكوليسترول إلى هذا الحليب.
- أو، إذا لزم الأمر، إنتاج أنواع أخرى من الماشية تحمل خصائص أخرى.
أنظر أيضا: ابحث في موسوعة الألف إلى الياء للهندسة المدنية
مساوئ استخدام الهندسة الوراثية
تعتبر الهندسة الوراثية من تلك العلوم التي لها فوائد عديدة من نواحٍ عديدة، ولكن يمكن أن يكون لها عدة جوانب سلبية، يمكن تلخيصها في نقاط قليلة، وهي:
- أدى استخدام الهندسة الوراثية إلى ظهور العديد من السلالات الجديدة من المخلوقات.
- ماذا يمكن أن يكون سبب اختلال النظام البيئي الحالي على كوكب الأرض؟
- تعد الأطعمة المعدلة وراثيًا من أخطر الأطعمة على صحة الإنسان.
- تعتبر هذه التقنية من أخطر التقنيات على الجنس البشري ووجودها لأنها يمكن أن تتحكم في الإنسان وتراثه.
- يؤدي خطأ واحد في هذه التقنية إلى تحديدات كبيرة لا يمكن السيطرة عليها.
- على سبيل المثال، إنتاج فيروسات خطيرة تنتشر في المناطق المحيطة.
- قد لا يكون من الممكن القضاء على هذا الفيروس أو السيطرة عليه.
- يؤدي علم الهندسة الوراثية إلى ظهور مشكلة الاختلاط النسبي التي تنشأ نتيجة ظهور عملية التلقيح الاصطناعي.