ما هي الهندسة الوراثية

إن مفهوم

الهندسة الوراثية

في البداية يُشير إلى التقنيات المتباينة التي يتم استخدامها من أجل تعديل أو معالجة بعض الكائنات الحية عن طريق عمليات التكاثر والوراثة، ووفقًا لذلك النحو، فإن المصطلح هذا قام باحتضان كل من الانتقاء الاصطناعي وكافة تدخلات التقنيات الطبية الحيوية، ومنها عمليات التلقيح الاصطناعي والتخصيب في المختبر مثل أطفال “أنبوب الاختبار”، الاستنساخ، التلاعب الجيني، وعلى الرغم من هذا، ففي أواخر القرن العشرين، قد جاء مصطلح الهندسة الوراثية حتى يُشير بصورة مُحددة أكثر إلى طرق تقنيات الحمض النووي المؤتلف (أو استنساخ الجينات)، إذ يتم فيها خلط جزيئات الحمض النووي من مصدرين أو أكثر، وهذا يكون إما في الخلايا أو داخل المختبر، وبعد هذا يتم دمجها، فيتم إدخالها بالكائنات الحية المضيفة بحيث يكون لديها القدرة على أن تتكاثر فيها.

ومن الجدير بالذكر أن الأشخاص استمروا في تغيير جينومات الحيوانات والنباتات للعديد من السنوات عن طريق استخدام تقنيات التربية التقليدية، وقد نتج عن الانتقاء الصناعي لصفات مُعنية ومرغوب بها مجموعة مختلفة من الكائنات الحية، بدايةً من نبات الذرة الحلوة وحتى

القطط

الخالية من الشعر، إلا أن ذلك الانتقاء الاصطناعي، والذي يتم من خلاله اختيار الكائنات الحية التي يظهر فيها خصائص معينة لتكاثر الأجيال القادمة، قد كان مقتصرًا على التباينات التي تتم بصورة طبيعية، أما في الأعوام الأخيرة، اتاحت التطورات الحادثة بمجال الهندسة الوراثية دقة التحكم في التغييرات الجينية التي يتم إدخالها في الكائنات الحية، واليوم الحالي أصبح بالإمكان مزج جينات جديدة من نوع واحد في نوع لا يرتبط تمامًا عن طريق الهندسة الوراثية أو تعزيز الأداء الزراعي، سهولة تصنيع المواد الصيدلانية القيمة، وتُعتبر نباتات المحاصيل، حيوانات المزرعة، بكتيريا التربة من أكثر الأمثلة وضوحًا للكائنات الحية التي تم خضوعها للهندسة الوراثية. [1]

كيفية إجراء الهندسة الوراثية

يتم إجراء عمليات الهندسة الوراثية في كافة الكائنات الحية تقريبًا، وبالطبع فهي تتم بكيفية مُعينة، وفي التالي توضيح لكيف يتم إجراء تطبيقات الهندسة الوراثية:

في بادئ الأمر، يتم عزل الجينات المرغوب وضعها في الخلية، ومن الجدير بالذكر أنه يتم تحديدها في أول الأمر عن طريق الاعتماد على عدة معلومات سبق الحصول عليها على الموروثات.
ثم يُدخل الجين المرغوب فيه بحامل مناسب مثل البلازمين وكذلك الحامل الفيروسي الليبوزوم.
ومن ثم يُدخل الحامل داخل الخلايا التي هناك رغبة في تعديلها، وذلك يتم عن طريق العديد من الطرق المتباينة.
وبعد هذا يتم القيام بعزل الخلايا التي تم تعديلها بالفعل.

الهندسة الوراثية في المجال الزراعي

إن الزراعة منذ أن أُنشئت كانت معتمدة على التعديلات التي تتم في التركيبات الجينية للنباتات وأيضًا الحيوانات، عن طريق الزراعة الانتقائية، إذ يتم انتقاء أجيال لا يُمكن حصرها من المحاصيل الزراعية وحيوانات الماشية التي تحمل عدد من الصفات التي تُفيد الناس، إلا أنه منذ بداية القرن العشرين، قامت الاكتشافات العلمية بالإسفار عن الكثير من التقنيات التي جعلت الابتكار في مجال الزراعة سريعة جدًا، إذ كانت الكائنات التي تم تعديلها وراثيًا وكذلك الأطعمة هي التي تُستخدم أكثر. [2]

تطبيقات الهندسة الوراثية في النبات

إن

هندسة الجينات

التي تقوم بالتعديل الجيني للعديد من الكائنات الحية يكون لها الكثير من الفوائد التي يستفاد منها العالم، ومن تطبيقات الهندسة الوراثية في النبات ما يلي: [2] [3]

تكاثر النباتات أسرع

إذ أنه ومن خلال هندسة الوراثة تم تطوير نباتات تنمو بصورة أسرع.

زيادة إنتاجية المحاصيل والغلة

وهذا يُعد من أهم تطبيقات هندسة الوراثة من أجل زيادة المخذون الغذائي.

تحسين المذاق

من خلال تعديلات الهندسة الوراثية قد يجعل مذاق المحاصيل أفضل، ومن الممكن أن يصير الفلفل حار أكثر، وكذلك أن تصبح الذرة حلوة أكثر.

الحد من الحاجة لاستخدام المبيدات الحشرية

عن طريق تطبيقات الهندسة الوراثية تم التمكن من الوصول إلى تعديل عدد من النباتات وراثيًا حتى يُمكن صنع مبيدات حشرية خاصة بها فقط.

إنتاج البذور المحسنة

إن التغيير الذي يحدث في الحمض النووي للبذرة قد ينتج عنه إنتاج نباتات مقاوم أكثر للمناخ الحاد، وكذلك فهو يجعل وقت الصلاحية أكثر عند نقل البذور بصورة آمنة ومضمونة إلى المناطق البعيدة.

إنتاج أخشاب ذات جودة عالية

إن تقنية إدخال الجينات ونقلها من الممكن أن يكون لها كذلك دور هام في إنتاج كمية مختلفة جديدة ومتطورة من الأخشاب التي تُستمد من الأشجار.

إنتاج نباتات مقاومة للأمراض

اُنتجت الكثير من الكائنات الحية الدقيقة التي يمكنها أن تقوم بتحليل المادة الكيميائية السامة، ومن الممكن استخدامها في قتل أسباب الآفات الحشرية والأمراض الضارة.

تطوير محاصيل ذات قوة تحمل عالية

الهندسة الوراثية تؤدي لتطوير النباتات بحيث يكون لديها القدرة على تحمل الملح، البورون، الألمنيوم، الصقيع والجفاف وغيرها من عوامل الإجهاد الموجودة بالبيئة، وبالتالي تسمح للنبات بأن ينمو في ظروف من الممكن ألا يزدهر فيها بوسيلة أخرى، ومن الممكن أن تقوم النباتات من خلال التعديل الوراثي بإظهار مقاومةً ضد الرطوبة، الحرارة والأمراض.

إنتاج نباتات موفرة الاستهلاك للأسمدة

لقد تم إنتاج عدد من الأصناف التي تستطيع تثبيت النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي بصورة مباشرة، وهكذا لا يكون هناك اعتماد كبير على استخدام الأسمدة، إلى جانب أن هناك بعض النباتات التي تم تطويرها بحيث يكون لديها القدرة على تعزيز السماد الخاص بها.

تطوير نباتات مليئة بالعناصر الغذائية

إن النباتات التي تم تعديلها وراثيًا تشتمل على بعض الفيتامينات والمعادن التي تمت إضافتها إليها عن طريق عملية التعديل، وهكذا فهو يوفر الكثير من الفوائد الصحية للناس.

كيفية تطوير المحاصيل بالهندسة الوراثية

إن الكثير من المجهودات تُبذل من أجل تطوير المجال الزراعي، عن طريق الهندسة الوراثية والتعديلات الجينية للمحاصيل، وفي التالي الكيفية التي يتم من خلالها تطوير المحاصيل بالهندسة الوراثية: [3]

تعزيز كمية ونوعية البروتينات الموجودة بالبذور.
إدخال الجينات المختصة بتثبيت النيتروجين من البقوليات للحبوب.
تطوير جودة التمثيل الضوئي من خلال تطوير الجينات في البلاستيدات الخضراء.
نقل الجينات التي تقاوم الآفات ومسببات الأمراض من النبات البري لنباتات المحاصيل.

سلبيات الهندسة الوراثية

على الرغم من الفوائد العديدة التي قدمتها الهندسة الوراثية والتعديلات الجينية للبشرية، إلا أن لها عدد كبير من السلبيات، ومنها ما يلي:

قد تؤدي إلى إنتاج عدة سلالات جديدة من الكائنات الحية، والتي من الممكن أن يكون لها دور في الإخلال بالنظم البيئية على كوكب الأرض.
النباتات والغذاء الذي تم تعديله وراثيًا قد يُمثل خطرًا ضخمًا على صحة البشر، وعلى وجودهم، والسيطرة على إرادتهم، وهذا عن طريق السيطرة على موروثات البشر، والتحكم فيها.
قد تؤدي إلى اختلاط الأجناس المختلفة ببعضها البعض، الإنسان بالحيوان، الحيوان بالحيوان، والإنسان بالنبات، مثل مزج الشريط الوراثي للإنسان بالنبات حتى يتم الحصول على الإنسان الأخضر، أو ما يُعرف بالإنسان الكلوروفيلي.