تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الحيواني

ما هي الهندسة الوراثية

الهندسة الوراثية

هي نهج يتبعه العلماء لتطوير تقنيات التشخيص بالإضافة إلى تطوير الأدوية للأمراض البشرية والحيوانية، وهو العلم الذي يطور الأنسجة والخلايا عن طريق زرع الأعضاء، وتعمل على التعديل الوراثي المباشر للكائنات الحية ويتم من خلال إعادة استخدام الحمض النووي، وتفيد الهندسة الوراثية في

تحديد

المادة الجينية للخلايا وتعديلها، أو تعديل وتكرار الأنسجة والكائنات الحية الكاملة.

فهي علم مختص بالتعديل الاصطناعي لجينوم الكائن الحي وهذا العلم مفيد جدًا في تكاثر النباتات وهذا التكاثر له فوائد جمة على حياة البشرية حيث أن الهندسة الوراثية التي تطبق على النباتات تغدو مقاومة للآفات وبالتالي يتم التقليل من استخدام المبيدات الحشرية.

ما هي تطبيقات الهندسة الوارثية على الحيوانات

تُعرف الهندسة الوراثية بأنها هي العملية التي يتم فيها التلاعب بجينات كائن حي بشكل غير مباشر، حيث أنها تخول العلماء من أن ينقلوا جينات مفيدة بشكل دقيق من حيوان معين إلى نوع آخر من الحيوانات، وإن تطبيقات الهندسة الوراثية تتم عن طريق التلاعب بالحمض النووي أي دمج واسماته لزيادة كفاءة ما يُعرف باسم الطرق التقليدية للتربية، وإن هذه الواسمات تتضمن معلومات النمط الظاهري، فالهندسة الوراثية تعمل على معالجة تسلسل الحمض النووي بشكل مباشر، وإن تطبيقات الهندسة الوراثية في مجال الحيوان تتضمن:

• العمل على عزل قطع من الحمض النووي والعمل على نقلها لمقابلة جينات أخرى، مع العلم أن جينوم الثدييات تكون معقدة وكبيرة الحجم أكثر من جينوم الفيروسات والنباتات بالإضافة إلى جينوم
  
  البكتيريا
  
  .
• يتم تطبيق الهندسة الوراثية للحيوانات عن طريق تطبيق علم الوارثة الجزيئي، بالإضافة إلى استخدام طريقة الحمض النووي المؤتلف.
• تستخدم أيضًا تقنيات المعالجة التناسلية التي تطرأ على الجينات وتكون بمثابة الحصول على كائن حي جديد كليًا يتألف من الخلايا المستنسخة، وتكون هذه الخلايا بالغة متمايزة، وإن عمليات التلقيح الاصطناعي والإخصاب في المختبر بالإضافة إلى نقل الأجنة كلها تعتبر من الإجراءات المتبعة في التكاثر الاصطناعي التي تستخدم في تقنيات الهندسة الوراثية والمعالجة التناسلية.
• إن تطبيقات الهندسة الوراثية تستخدم
  
  العلاج الجيني
  
  للحمض النووي الذي يطبق على خلايا الثدييات ويتم عن طريق التخلص من النسخ التالفة الموجودة في الجينات واستبدالها بنسخ
  
  طبيعي
  
  ، وإن العلاج الجيني هو العلاج الذي يستخدم لتغيير الجينوم لكائن حي متطور.[1]
• تستخدم تقنية الاستنساخ التي وهي تقنية من تقنيات التربية التي تنتج نسخ جينية جديدة من حيوان ما.

فوائد الهندسة الوراثية في المجال الحيواني

استطاع العلماء ترتيب جينومات الحيوانات الأليفة عن طريق الحصول على الجينات التي تتحكم في الصفات المفيدة، وبالتالي تستخدم هذه الجينات المستخرجة لإدخالها في جينوم حيوان آخر، وبالتالي نجد أن الحيوان الذي تم تطبيق الهندسة الوراثية عليه والمعدل وراثيًا سيمتلك كل الصفات الموجودة في الجينات الجديدة، وإن الهندسة الوراثية في المجال الحيواني لها فوائد عديدة فهي تعمل على تحسين الصحة العامة بالإضافة إلى تحسين نوعية الحياة، وتتجلى فوائدها في:

• تحسين صحة الإنسان.
• تعمل على تعزيز إنتاج الغذاء.
• تقلل من الأثر البيئي السلبي.
• تحسن من صحة الحيوان.
• وتنتج تطبيقات متطورة.[2]

أما فوائدها على الجانب الحيواني فتتجلى في:

1. زيادة تكوين
   
   الحليب
   
   حيث أن بروتينات الحليب يتم زيادتها عن طريق جينات نسخ فريدة تعدل تكوين وخصائص الحليب، وقد قام العلماء على إجراء التعديل الوراثي على
   
   الأبقار
   
   من خلال  إدخال اللاكتوفيرين البشري في مكونات
   
   حليب
   
   الأبقار، مع العلم أن اللاكتوفيرين هو الذي يعمل على نقل الحديد بالإضافة إلى أنه يواجه البكتيريا ويمنعها من النمو.
2. يعمل على تحسين إنتاج صوف الأغنام وتغيير خصائص الألياف، ويتم عن طريق نقل التخليق الحيوي لمادة السيستين الموجودة في جينات البكتيريا ووضعها في جينوم الأغنام.
3. يعزز معدلات النمو عن طريق استخدام التعديل الوراثي الذي يخول العلماء التحكم في عوامل النمو بالإضافة إلى مستقبلات ومعدلات النمو.
4. من فوائد الهندسة الوراثية بأنها تعمل على إنتاج اللقاحات المؤتلفة والتي تنقسم إلى كائنات حية معدلة وراثيًا، بالإضافة إلى اللقاحات الجينية واللقاحات المؤتلفة.

تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الطبي

الهندسة الوراثية استخدمت في كثير من المجالات منها المجال الطبي، فقد كانت تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الطبي كما يلي:

• عملت على فهم الأمراض وأسبابها وبناء على هذا تم إجراء التطويرات اللازمة على الأدوية للقيام بالعلاجات المناسبة.
• طورت أساليب البحث والتشخيص كتطوير الأجهزة السريرية.
• إن العلماء يقومون بالبحث عن
  
  الكروموسوم
  
  في الجينات مما يجعلهم قادرون على اكتشاف الأمراض التي تتعلق بالجينات، بالإضافة إلى اكتشاف الموروثات الجينية بين الأفراد والقيام بالعلاجات الفردية اللازمة.
• استخدمت العلاج الجيني لتحقيق علاجات فعالة عن طريق  عزل الجينات السليمة وإدخالها في الأشخاص الذين لديهم تشوهات جينية، ومن لاممكن أن يكون هذا العلاج هو المناسب جدًا لمعالجة الأمراض مثل السرطان أو
  
  الزهايمر
  
  أو حتى مرض الحثل العضلي أو الهيموفيليا.
• عدد من الببتيدات الطبية الاصطناعية التي تم إنتاجها عن طريق استخدام الهندسة الأيضية والتي رافقتها تقنية الحمض النووي المؤتلف.
• ساهمت في إنتاج كميات كبيرة من الهرمونات التي لا يستطيع
  
  الجسم
  
  أن ينتجها بشكل طبيعي مثل هرمون النمو عند الإنسان، فهذا الهرمون مفيد جدًا في حال الإصابة بمرض القزم أو وجود مشاكل في نمو بعض الأعضاء.
• تساهم في إنتاج البروتينات الضرورية لجسم الإنسان مثل هرمون الألبومين.

تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الصناعي

من مجالات الهندسة الوراثية هي تطبيقاتها في المجال الصناعي، ومن هذه التطبيقات كما يلي:

• الصناعة البلاستكية وهي الصناعة القابلة للتحلل الحيوي وقد تم الحصول عليها بواسطة التخمير من خلال بكتيريا تم استخدامها لترميز الإنزيمات.
• إنتاج سلع كيميائية عديدة تعتمد على الكائنات الحية في إنتاجها مثل الإنزيمات.
• قد استخدمت في صناعة الأغذية التي نجدها في المحال، فهي من الأغذية المعدلة وراثيًا للعمل على زيادة الإنتاج بالإضافة إلى العمل على خفض التكاليف.

تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الزراعي

من تطبيقات الهندسة الوراثية في المجال الزراعي كما يلي:

• الهندسة الوراثية للمحاصيل حيث أنها تغدو أكثر قوة لمقاومة الآفات وتحمل الضغوط البيئية.
• إن الهندسة الوراثية تحافظ على النباتات من التلف في وقت قصير.
• يتم إنتاج نباتات مقاومة للآفات الزراعية ويلعب دوراً هامًا في التقليل من استخدام المبيدات الحشرية التي تضر بالنباتات، وبالتالي يتم الحد من
  
  التلوث
  
  البيئي.
• تعمل على إنتاج طعام معدل وراثيًا للمساهمة في إنتاج نوعية من
  
  الطعام
  
  أفضل من سابقتها.