الهندسة الوراثية وتطبيقاتها الهندسة الوراثية هي العلم الذي يسعى فيه العلماء إلى تعديل أو تغيير المادة الوراثية الموجودة داخل الكائن الحي، وهي الحمض النووي الموجود داخل الكائنات الحية.
لقد ميز الله القدير الإنسان عن التفكير. من هنا سنتعرف على الهندسة الوراثية وتطبيقاتها. ترتبط الهندسة الوراثية بالعديد من التجارب العلمية.
ما هي الهندسة الوراثية؟
- تعتبر الهندسة الوراثية من المصطلحات العلمية الحديثة التي يُعرف بها التقدم التقني للعلوم الحديثة، وهناك العديد من الأبحاث التي تسعى إلى تطوير الهندسة الوراثية.
- إنه العلم الذي يدرس كيفية انتقال السمات الجينية من جيل إلى جيل ويساعد في تفسير أوجه التشابه والتباين بين أعضاء نفس النوع من الكائنات الحية.
- علميًا، الهندسة الوراثية هي تقنية تتعامل مع جينات الحيوانات والبشر.
- وإلى جانب الوحدات الجينية الموجودة في الكروموسومات، هناك تقسيمات أخرى للكائنات الحية الدقيقة.
- هذا عن طريق تقسيم أو ضم أو إدخال أجزاء من كائن حي إلى آخر.
- طالما أن الجين غير معروف بوظيفته، أو بزيادة كمية المواد المشتقة منه، فإن نقصه يتكون داخل الخلية المقصودة.
- ومن المعروف أيضًا أن لديها القدرة على تكوين مجموعات جينية جديدة عن طريق خلط الجينات المعروفة لخلايا معينة مع الجزيئات الجينية.
- لتمكينها من التكاثر وإثبات قدراتها الجينية للتحكم في وظائف الخلايا التي تنضم إليها، والتي تسمى مرحلة المادة الجينية.
أنظر أيضا: أنواع الهندسة ومجالاتها
كيف تتم الهندسة الوراثية؟
- أولاً، يتم عزل الجين الذي يتم إدخاله في الخلايا، ولكن يتم التعرف عليه أولاً بناءً على بعض المعلومات السابقة حول الجين.
- يتم وضع الجين المطلوب في ناقل مناسب مثل ناقلات الفيروس البلازمين والشحمية.
- يتم وضع المالك في الخلايا المراد تغييرها، ويتم ذلك بطرق مختلفة.
- ثم يتم عزل الخلايا المعدلة.
تطبيقات في الهندسة الوراثية
تستخدم الهندسة الوراثية في العديد من المجالات العلمية مثل الصناعة والزراعة والطب والبحث.
يمكن استخدامه أيضًا في مجموعة متنوعة من النباتات والحيوانات والكائنات الدقيقة التي ساعدت الإنسان بشكل كبير في الخدمة، حتى نتمكن من معرفة بعض تطبيقات الهندسة الوراثية وهي على النحو التالي.
- يمكن استخدام البكتيريا المعدلة وراثيًا لصنع الأدوية أو الإنزيمات التي تساعد على تحسين جودة الغذاء، وكذلك للوقود الحيوي والمعالجة الحيوية، واكتشاف الزرنيخ في مياه الشرب.
- إنتاج محاصيل معدلة وراثيًا تساعد على زيادة الإنتاج وتجعل النبات أقوى وأكثر مقاومة للمبيدات والفيروسات.
- ولمقاومة جميع الضغوط البيئية، تم تعديل سمك السلمون وراثيًا بهرمونات النمو للوصول إلى الحجم الطبيعي للبالغين بسرعة أكبر.
- من خلاله، يتم إنتاج الأنسولين البشري لمرضى السكري الذين لديهم رد فعل تحسسي تجاه الأنسولين الحيواني.
- تغيير هرمونات النمو البشري والهرمونات التي تحفز التكاثر وإنتاج لقاحات متعددة.
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 العديد من الأدوية، بما في ذلك إنتاج الأنسولين لعلاج مرض السكري.
- كان الأنسولين من أوائل الأدوية التي تم تصنيعها بواسطة الهندسة الوراثية في عام 1982.
- كما تم تعديل عوامل التجلط وإذابة الجلطة وراثيًا لإنتاج عقار Fulistim الذي كان يستخدم في علاجات الخصوبة.
- تم استخدام كل من استخدامه في العلاج الجيني والهندسة الوراثية في علاج نقص المناعة والعديد من الأمراض الأخرى.
- ساعدت الهندسة الوراثية في إنتاج نماذج حيوانية للأمراض والأمراض البشرية.
- تستخدم الفئران المعدلة وراثيا وهذه الكائنات الحية لدراسة الأمراض التي تصيب الإنسان.
- والحصول على العلاج المناسب مثل السرطان والسكري والتهاب المفاصل والسمنة.
- وهكذا، فإن الهندسة الوراثية تساعد بشكل كبير في إنتاج الهرمونات التي 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 داخل الجسم لصحة الدم.
- ساعدت الهندسة الوراثية في إنتاج العديد من اللقاحات التي تساعد في العلاج، بما في ذلك لقاح فيروس التهاب الكبد.
أنظر أيضا: أفضل المهن الهندسية في المستقبل
تطبيقات الهندسة الوراثية في الزراعة
- تعتبر الزراعة من أهم الأشياء التي طبقت فيها الهندسة الوراثية، حيث ساعدت في إنتاج أنواع نباتية معدلة وراثيًا.
- يمكن أن تتكيف مع جميع الظروف البيئية، حيث تم إنتاج أنواع نباتية مقاومة للطاعون.
- ساهمت الهندسة الوراثية أيضًا في الحفاظ على النباتات على المدى الطويل، في حين أن هذه النباتات لها عمر قصير.
- هذه هي الطريقة التي تم استخدامها في إنتاج الأطعمة المعدلة وراثيًا، حيث يتم إنتاج هذه الأطعمة من كائنات تم تعديلها وراثيًا لإنتاج سمات معينة.
- أنتجت الهندسة الوراثية نباتات مقاومة للآفات الزراعية التي تغزو 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.
تطبيقات الهندسة الوراثية في الصناعة
- تم استخدام الهندسة الوراثية في الصناعة لأنها ساعدت الصناعة على النمو في مختلف المجالات.
- هناك طور صناعة المواد الغذائية بإنتاج الأطعمة المعدلة وراثيا.
- وهكذا تطورت صناعة الأدوية وتطور إنتاج الأدوية لمكافحة الأمراض.
- ساعد في إنتاج البروتينات والإنزيمات المستخدمة في الصناعة.
- من خلال الهندسة الوراثية، تم استخدامه لصنع عوامل التنظيف التي تستخدم أنواعًا معينة من البكتيريا.
- والتي يمكن أن تؤدي دورها خارج بيئتها الحقيقية وتعمل على تنظيف الأسطح الزيتية.
- من خلال ذلك، تم إنشاء صناعة البطاريات باستخدام فيروسات معدلة وراثيًا، وهي بطاريات آمنة للبيئة ولأي كائن حي.
- وهكذا، تم إنتاج نماذج بيولوجية مبتكرة، بما في ذلك نماذج الأسماك الزرقاء، من خلال الهندسة الوراثية.
تطبيقات الهندسة الوراثية في مجالات البحث
- من أهم الأشياء التي تم استخدام الهندسة الوراثية من أجلها هو استخدامها في البحث حيث تم إنتاج الكائنات الحية النموذجية.
- إجراء الدراسات والتجارب عليها، على سبيل المثال، أنواع معينة من الفئران والنباتات المعدة لغرض إجراء التجارب والأبحاث عليها.
- يستفيد من عمليات التحكم في الجينات مثل التنشيط أو التعطيل، إلخ.
- استنساخ كميات كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة بغرض 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 ما يلي:
- يستخدم علم الوراثة للحد من الأمراض الوراثية.
- يتم استخدامه لتحسين الإنتاج الحيواني والنباتي.
- ولعلم الوراثة تكنولوجيا الهندسة الوراثية كل هذا في علم الوراثة.
انظر أيضا: مقال كامل عن الهندسة الوراثية
لذلك في ختام المقال حول الهندسة الوراثية وتطبيقاتها حيث ساهمت في العديد من القضايا منها الطبية والصناعية والزراعية.