Language
Country/Area
No result found
من التدجين القديم إلى تحرير الجينات الحديث: كيف نغير النباتات والحيوانات؟
مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، أصبحت تكنولوجيا الهندسة الوراثية هي الطريقة الرئيسية لتغيير جينومات النباتات والحيوانات. تسمح هذه التقنيات للعلماء بإدخال وحذف وتعديل الحمض النووي على مستويات متعددة، بدءًا من جينات معينة وحتى التغييرات عبر الجينوم بأكمله. عندما نقوم بإنشاء كائن معدل وراثيًا (GMO) يستخدم لمرة واحدة، هناك سلسلة من الخطوات الصارمة التي يجب اتباعها.
إن قدرات الهندسة الوراثية مبنية على سنوات من البحث واكتشاف وظيفة الجينات ومعالجتها، وهي تطورات ستسمح لنا بإجراء تعديلات جينية أكثر دقة في المستقبل القريب.
أولاً، يجب على العلماء اختيار الجين الذي يرغبون في إدراجه أو تعديله أو حذفه. بعد ذلك، يجب عزل هذه الجينات ودمجها مع عناصر وراثية أخرى لتكوين ناقل مناسب. من خلال هذه النواقل، يمكن للباحثين إدخال الجينات المرغوبة في الجينوم المضيف لإنشاء كائنات حية معدلة وراثيا أو معدلة. ولا تتضمن هذه العملية تغيرات بيولوجية فحسب، بل تتضمن أيضًا جوانب أخلاقية واجتماعية.
تاريخ تحرير الجينات
بدأ التلاعب الاصطناعي بالجينات مع تدجين النباتات والحيوانات منذ حوالي 12 ألف سنة. تراكم لدى البشر القدماء تدريجيًا فهم للوراثة من خلال الانتقاء الاصطناعي وتكنولوجيا التكاثر، والتي أرست أيضًا الأساس للهندسة الوراثية. في سبعينيات القرن التاسع عشر، أدى علم الوراثة إلى ثورة جديدة مع تجارب الوراثة الجينية التي أجراها جريجور مندل.
في نفس الوقت الذي ظهرت فيه تقنية قطع ولصق الجينات، عمل العديد من العلماء بجد للكشف عن تركيبة الحمض النووي وخصائصه، مما يشكل أساس التلاعب الجيني الحديث.
اختيار الجينات المستهدفة
يعد اختيار وتحديد الجين الذي سيتم إدخاله في الكائن المضيف إحدى أهم الخطوات في عملية تحرير الجينات بأكملها. تعتمد هذه العملية على الهدف النهائي للكائنات المعدلة وراثيًا وقد تتضمن جينًا واحدًا أو اثنين فقط، أو حتى مسارًا حيويًا كاملاً. بعد العثور على الجين المستهدف، يمكن للباحثين استخدام مجموعة متنوعة من تقنيات الهندسة الحيوية لتخزينه وتحسينه.
تقنية معالجة الجينات
تتضمن كل عملية تحرير للجينات تعديل الحمض النووي. في البداية، يتم استخراج الحمض النووي من الخلايا ثم يتم استنساخه وتعديله. التكنولوجيا الهندسية الحديثة تجعل العملية من الاستخراج والعزل إلى التحويل أكثر سلاسة. ومن خلال الإنزيمات والمواد الكيميائية المتخصصة، أصبح العلماء الآن قادرين على قطع تسلسل الحمض النووي ولصقه بدقة لتشكيل الحمض النووي المؤتلف المطلوب.
أدخل الحمض النووي في الجينوم المضيف
يعد التكامل المستقر للجينات أمرًا بالغ الأهمية لنجاح إنشاء الكائنات المعدلة وراثيًا. بالنسبة للنباتات، بعد نقل الجينات إلى الخلايا النباتية، غالبًا ما تستخدم الريزوبيا لزيادة دمج الحمض النووي في جينوم النبات. في الخلايا الحيوانية، يتم حقن الجينات في الأجنة الصغيرة من خلال الحقن المجهري وطرق أخرى، مما يضع الأساس لإنشاء حيوانات محورة وراثيا لاحقا.
التكنولوجيا والآفاق المستقبلية
منذ عام 2009، ومع ظهور تقنيات جديدة مثل كريسبر، تحسنت دقة وسهولة تحرير الجينات بشكل ملحوظ. ولم يغير هذا البحث العلمي فحسب، بل أثر أيضًا على العديد من المجالات مثل الزراعة والطب الحيوي وحماية البيئة. ومع تقدم التكنولوجيا، يتعمق باستمرار فهم البشر وتلاعبهم بالجينوم.
يتعين علينا أن نسأل أنفسنا، في مواجهة هذه التكنولوجيا القوية لتحرير الجينات، هل ينبغي لنا أن نختار استخدامها على نحو مسؤول أو خوض المجازفات متى شئنا؟
إلى أين ستتجه التكنولوجيا الوراثية في المستقبل؟ هل ستجلب المزيد من التحديات والفرص؟
