الهندسة الوراثية، هي المعالجة المباشرة للحمض النووي، لتغيير خصائص الكائن الحي (النمط الظاهري) بطريقة معينة. تسمى أيضًا التعديل الجيني أو التلاعب الجيني.
الهندسة الوراثية، تسمى أحيانا التعديل الجيني، وهي عملية يتم فيها تغيير الحمض النووي في جينوم الكائن الحي، وهو ما يعني تغيير زوج أساسي واحد (A-T أو C-G) أو حذف منطقة كاملة من الحمض النووي، أو إدخال نسخة إضافية من الجين.
يعني أيضًا استخراج الحمض النووي من جينوم كائن حي آخر ودمجه مع الحمض النووي لهذا الكائن، ويستعمل العلماء الهندسة الوراثية لتحسين أو تعديل خصائص الكائن الحي الفردي.
يمكن تطبيق الهندسة الوراثية على أي كائن حي. يمكن استخدامها مثلا لإنتاج نباتات ذات قيمة غذائية أعلى أو يمكنها تحمل التعرض لمبيدات الأعشاب.
للمساعدة في شرح عملية الهندسة الوراثية، دعنا نأخذنا مثال الأنسولين، الأنسولين بروتين يساعد في تنظيم مستويات السكر في الدم، وعادة ماي تم إنتاجه في البنكرياس، لكن الأشخاص المصابين بداء السكري من الفئة الأولى، لا يستطيعون إنتاجه؛ لذا فعلى مرضى السكري حقن الأنسولين للتحكم في معدلات السكر في الدم.
تم استعمال الهندسة الوراثية لإنتاج نوع من الأنسولين شبيه جدًا لنوعنا، مستخرج من الخميرة والبكتيريا مثل E. coli.
تم ترخيص الأنسولين المعدل وراثيًا “هومولين” للاستخدام البشري في عام 1982.
هو فرع البحث في الهندسة الوراثية، حيث يتم إنشاء النماذج الجينية الافتراضية باستخدام برامج الكمبيوتر.
تُستخدم برامج الكمبيوتر المختلفة من الناحية النظرية لدراسة الآثار المترتبة على أنشطة الهندسة الوراثية المختلفة، على سبيل المثال، قبل المضي قدمًا وربط جينين مختلفين في الممارسة الفعلية، فإن إعداد نموذج تحليلي يعتمد على برنامج مناسب تم تطويره لهذا الغرض، يعطي الباحثين فكرة عما إذا كان هذا التضفير سيكون ناجحًا على الإطلاق.
إذا كان ناجحًا، إتتحقق الغاية المرجوة، وهي طريقة أفضل لتنفيذ مرحلة التجربة والخطأ وتقليل من مخاطر الكوارث أثناء التجارب التي تستعمل كائنات حقيقية ، وخاصة الحيوانات.
الهندسة الوراثية التطبيقية، كما يوحي الاسم، هي مجال الهندسة الوراثية الذي يتعلق بالتطبيق العملي لأدوات الهندسة الوراثية، بغرض التلاعب بجينات الكائنات الحية لعمل نسخ جينية منها أو لإدخال خصائص مختلفة معينة فيها ليست معتادة بالنسبة لها. المثال الأول هو ما نشير إليه عادةً باسم الاستنساخ والمثال الثاني يشير إلى مباني التحويل.
في حين أن الاستنساخ مجال منظم للغاية ومثير للجدل، فقد تم تنفيذه في مواضيع مختلفة من الأنواع الحيوانية والنباتية مع نتائج مختلطة ومعدلات نجاح غير مؤكدة.
من ناحية أخرى، تعد عملية التحوير الجيني مجالًا شائعًا نسبيًا وقد شارك معظمنا في نتائج التحوير الجيني في وقت ما أو آخر. لا تصدقني؟ حسنًا ، ماذا عن الفواكه والخضروات المهجنة؟ إنها الأمثلة الأكثر شيوعًا ووفرة من التولد.
يمكن تسمية الهندسة الوراثية الكيميائية بالمستوى الجذري للهندسة الوراثية التطبيقية، لأنها تتعامل مع فصل الجينات وتصنيفها ورسمها البياني لإعدادها لأنشطة وتجارب الهندسة الوراثية التطبيقية.
تشمل الهندسة الوراثية الكيميائية رسم الخرائط الجينية ودراسة التفاعل الجيني والترميز الجيني.
في رسم الخرائط الجينية، يتم تخصيص أجزاء من الحمض النووي للكروموسومات الفردية، وبالتالي ، يتم إنشاء خريطة جينية بعد إجراء تسلسل الحمض النووي الكامل للموضوع. يعد رسم الخرائط الجينية أمرًا بالغ الأهمية لفهم ارتباط المرض بالجينات وهذا الفهم يضع الأساس لمختلف العلاجات الجينية.
تم تطوير الموز من خلال تعديل وراثي يقدم لقاحًا ضد أمراض مثل الكوليرا والتهاب الكبد. تمامًا كما هو الحال مع لقاح الإبر، فإن الأشخاص الذين يتناولونه تتكون لديهم أجساما مضادة لمكافحة الأمراض تجعلهم محصنين ضد المرض.
وسط جائحة COVID-19، استخدم لقاح COVID-19 الهندسة الوراثية لتحقيق المناعة،
يستخدم لقاحا Pfizer و Moderna التسلسل الجيني mRNA لمساعدة جسم الشخص على التعرف على فيروس COVID.
على الرغم من عدم توفره حاليًا، يعمل العلماء على تعديل السلالة الجرثومية للتكاثر. قد يضمن عدم ولاد الأطفال بعيوب محددة وصفات غير مرغوب فيها.
عمل العلماء على فهم النمو البشري والاضطرابات لفترة طويلة، باستخدام الهندسة الوراثية، كما تمكنوا من إنتاج هرمون نمو بشري اصطناعي للأفراد المولودين بنقص هرمون النمو البشري.
نسخة للطباعة