الهندسة الوراثية

الهندسة الوراثية والتعديل الوراثي هي مصطلحات تدل على عملية التلاعب بالجينات في الكائنات العضوية وعادة ما يكون ذلك خارج العملية التوالدية الاعتيادية لتلك الكائنات. وتتضمن في الغالب عزل الحمض النووي والتلاعب به واعادة ادخاله الى كائنات عضوية نموذجية لانتاج بروتين بعينه.


والهدف هو تقديم ميزات جديدة في الكائن العضوي من اجل زيادة الفائدة منه مثل زيادة انتاج المحاصيل والحصول على مميزات جديدة او انتاج بروتين او انزيم جديد. ومن الامثلة هو انتاج الانسولين البشري من خلال استخدام البكتيريا المعدلة بالاضافة الى انتاج انواع جديدة من فئران التجارب مثل ( فأر السرطان) من اجل اجراء الابحاث وذلك من خلال اعادة التشكيل الجيني.
وبما ان كل بروتين يحدده جزء من الحمض النووي يسمى جينا، فان النسخ المستقبلية من هذا البروتين يمكن تعديلها من خلال تغيير الحمض النووي الاساسي للجين. واحدى الطرق للقيام بذلك هو عزل قطعة من الحمض النووي تحتوي ذلك الجين واستخراج الجين منها بدقة ومن ثم ادخال الجين الى نوع مختلف من الحمض النووي. وتلقى دانيال ناثينس وهاميلتون سميث جائزة نوبل للفسلجة والطب عام 1978 لعزلهما الانزيم المسمى ريستريكشن اندونوكليسيس الذي يمتلك القدرة على تجزئة الحمض النووي في مناطق معينة. وشكلت انويمات ريستيركشن مع انزيمات ليغاز التي تستطيع ربط شظايا الحمض النووي، الاساس الاولي لتكنولوجية اعادة تشكيل الدي ان اي.
تطبيقاتها:
احد افضل التطبيقات المعروفة للهندسة الوراثية هو خلق كائنات عضوية معدلة وراثيا. وهنالك تطبيقات مستقبلية لا تحصى للتكنولوجيا البايلوجية مثل انتاج اللقاحات الفموية بصورة طبيعية في الفواكه وبكلفة منخفضة جدا. ويمثل هذا انتشارا للتعديل الوراثي من اجل استخدامه لاغراض طبية ويفتح بابا اخلاقيا يتعلق باستخدام هذه التكنولوجية من اجل تعديل الجينات البشرية مباشرة.
غالبا ما تكون تلك التاثيرات غير قابلة للتعقب للوصول الاسباب المباشرة في الجينوم، ولكن عوضا عن ذلك يمكن الوصول الى الاسباب في البيئة وفي تعاطي البروتينات. والوسائل التي يجري بواسطتها التحقق من الجينات وحقنها غير مضبوطة وتتضمن وسائل من قبيل تغليف دقائق الذهب بالحمض النووي ليتم حقنها واطلاقها على جدائل من الحمض النووي المستهدف بواسطة ما يسمى" مسدس الجينات" وهو امر من المؤكد ان يتسبب في حقنات في بعض المواقع العشوائية حيث تؤدي في بعض الحالات النادرة الى مميزات غير مقصودة.
ونفس الاعتراضات تنطبق على هندسة البروتينات وهندسة الجزيئات من اجل استخدامها في العقاقير. ويسهل تفحص بروتين او جزيء منفردة من اجل" السيطرة على النوعية" اكثر من تفحص جينوم كامل. وهنالك ادعاءات محدودة قيلت لتشجيع الاعتماد على البروتينات والجزيئات، اكثر مما قيل عن الجينومات الكاملة لكائنات عضوية. وبينما يقر مهندسو البروتينات والجزيئات مرات اكثر بمتطلبات التدقيق في منتجاتهم في تنوع عريض من البيئات ليقرروا اذا ما كانت تمثل خطرا على الحياة، فان موقف العديد من مهندسي الجينات هو انهم ليسوا بحاجة للقيام بذلك بما ان نتائج عملهم هي نفس تلك الموجودة في الكائن العضوي الاساسي الذي انتجته الجينومات الاساسية.
ان التعاقب الجيني الذي يستخدم للتعرف على كل قاعدة من الحمض النووي هو امر رخيص جدا. ففي اواسط عام 2005 كانت التكلفة هي واحد من عشرة من السنت لكل قاعدة منفردة. وفي النسبة الحالية لانخفاض الاسعار فان الجينوم الكامل للانسان يمكن اخذ التعاقب الجيني له بمبلغ اقل من 100 دولار اميركي.

الهندسة الجينية والابحاث:
على الرغم من حدوث ثورة كبيرة في العلم البايلوجي خلال السنوات العشرين الاخيرة، فانه لا يزال هنالك مقدار كبير منه يتوجب استكشافه. فقد زاد اكمال التعاقب للجينوم البشري وجينومات النباتات والحيوانات المهمة زراعيا، من احتمالية عدم وجود قياس للابحاث الجينية. وصار الدخول الرخيص والنافع للمعطيات الجينية الشاملة امرا واقعا مع وجود المليارات من التعاقبات الجينية على الانترنت او في حواشي الكتب. وصار التعاقب السريع للجينومات الكبيرة الاعتباطية امرا بسيطا ان لم يكن تافها، لكن التحدي الاكبر سيكون شرح وظيفة الشبكة المعقدة غير الاعتيادية من البروتينات التي تتعاطى مع بعضها واعادة ترتيب تلك البروتينات التي تشكل وتمنح الطاقة لكل الاشياء الحية. وصارت الهندسة الوراثية المقياس الذهبي لابحاث البروتينات وقد احرز تقدما كبيرا في الابحاث باستخدام تنوع عريض من التقنيات والتي تتضمن:
1. تجربة فقدان الوظيفة والتي يفتقر فيها الكائن العضوي الى نشاط جين او اكثر مما يسمح للقائم بالتجربة بتحليل العيوب التي يتسبب بها التحول وهي تجربة مفيدة في اكتشاف وظيفة الجين المعني.
2. تجربة معرفة المكسب من الوظيفة وهي غالبا ما تجري بالتزامن مع تجربة فقدان الوظيفة من اجل الحصول على تحديد نهائي لوظيفة الجين المعني.
3. تجربة التعقب والتي تسعى للحصول على معلومات حول موقع وتفاعل البروتين المعني. واحد الطرق للقيام بذلك هي استبدال الجين الطبيعي بجين مدمج يوضع الى جانب الجينات الطبيعية التي تحوي مميزات معروفة مما يسمح برؤية سهلة لتأثيرات التعديل الوراثي.

الاخلاقيات:
يجادل المدافعون عن الهندسة الوراثية بان هذه التقنية آمنة وانها ضرورية من اجل المحافظة على انتاج الغذاء ليستمر بالتوافق مع النمو السكاني وتساعد في تغذية الملايين في العالم الثالث بصورة اكثر فاعلية. ويجادل اخرون ان هنالك اكثر مما يكفي من الطعام في العالم وان المشكلة هي في التوزيع وليس الانتاج لذلك لا يجب اجبار الناس على تناول الطعام الذي ينطوي على درجة ما من الخطورة.
ويعارض اخرون الهندسة الوراثية على اساس ان التعديل الوراثي قد يحمل عواقب غير مرئية على الكائنات العضوية المعدلة نفسها وعلى بيئتها. ويقول الناشطون الذين يعارضون الهندسة الجينية انه مع التقنية الحالية فانه ليست هنالك من طريقة لضمان ان الكائنات العضوية المعدلة جينيا ستبقى تحت السيطرة وان استخدام هذه التكنولوجية خارج بيئات المختبرات الامينة يحمل اخطارا غير متوقعة على المستقبل.
ويتخوف البعض من انواع معينة من المحاصيل المعدلة وراثيا ستنتج مستقبلا عداوة بايلوجية في الاراضي الزراعية مما لم يسمح للنباتات البرية كالاعشاب بالبقاء مما يسهم في انخفاض الحياة البرية كالطيور.
ويورد المدافعون عن التقنيات الجينية الحالية المطبقة على زراعة الاغذية، الفوائد التي يمكن ان تمتلكها هذه التقنيات كما في تحمل الظروف الزراعية القاسية في بلدان العالم الثالث. ويقولون انه من خلال التعديل فان المحاصيل الحالية ستكون قادرة على البقاء في ظروف عدائية نسبيا مقدمة بذلك الطعام المطلوب للسكان في تلك البلدان.
ويشير المدافعون الى ان المحاصيل المعدلة وراثيا ليست مختلفة بصورة كبيرة عن تلك التي تم تعديلها من قبل الطبيعة او الانسان في الماضي وانها قد تكون اكثر آمنا من تلك الاساليب. ويصرون على ان الطبيعة قد تجاوزت في الماضي الانواع والحواجز الجينية ومن الامثلة على ذلك التنوع الحالي في القمح الاحمر والذي هو نتاج طفرتين طبيعيتين حدثتا قبل وقت طويل.

التأثيرات الاقتصادية والسياسية:
يعتقد الكثيرون من مناصري الهندسة الوراثية الحالية ان زيادة استخدام التعديل الوراثي في المحاصيل الكبرى قد تسببت في تحول كبير في الزراعة بحيث ان شركات التكنولوجية البايلوجية قد حصلت على تحكم مفرط على سلسلة الانتاج في المحاصيل والاغذية وعلى المزارعين الذين يستخدمون منتجات تلك الشركات. ويعتقدون انها ستقلل استخدام المبيدات وتزيد من المنتوج للكثير من المزارعين وبالاخص في بلدان العالم الثالث.
وكانت منظمة السلام الاخضر قد اقنعت زامبيا عام 2002 برفض الطعام المعدل وراثيا الذي قدم اليها مجانا من برنامج الامم المتحدة للغذاء. ورفضت زامبيا 21 الف طن من الطعام كان يقدم لها شهريا. واعلن الرئيس الفنزويلي عام 2004 حظرا شاملا على البذور المعدلة وراثيا في فاينزويلا، فيما حظرت الحكومة الهنغارية عام 2005 استيراد وزراعة بذور الذرة المعدلة وراثيا على الرغم من كون تلك البذور مرخصة من قبل الاتحاد الاوروبي.

 

شكرا

 

بارك الله فيك

 

بارك الله فيك كوتش هيثم سعدون

 

مشكور مرورك الجميل اختنا اليمان

 

مشكور مرورك الجميل كوتش محمد عبد الوهاب

 

مشكور مرورك الجميل كوتش محمد عبد الله