البيوتكنولوجي

البيوتكنولوجي

التكنولوجيا الحيوية
لعلنا سمعنا بمصطلح التكنولوجيا الحيوية أو التقنية الحيوية Biotechnology
سواءً في مواضيع طبية أو زراعية أو متعلقة بالغذاء نباتياً أو حيوانياً

فما هو علم التكنولوجيا الحيوية؟

تعريفاً، هي تقنيات تستخدم الكائنات الحية أو منتجاتها لانتاج أو تعديل مختلف المواد لخدمة الانسان.

أمثلة وتطبيقات على التكنولوجيا الحيوية:

1- نظرية مندل، والتهجين

انتخاب نباتات معينة أو حيوانات معينة للتلاقح مع بعضها البعض لإنتاج أو تكثير انتاج الأنواع المرغوبة.

2-الهندسة الوراثية
وهي عملية معقدة لنقل الجينات من كائن حي إلى كائن حي آخر، والجين هو حامل
الصفة في الكائن الحي، ونقل جين منتج لصفة معينة من كائن حي الى كائن حي
آخر بنجاح يعطي الكائن الجديد صفة الكائن الأول

* المحاصيل المعدلة وراثياً

ويمكن انتاج محاصيل ذات قيمة غذائية مرتفعة، أو محاصيل مقاومة للأمراض أو الحشرات المؤذية عن طريق الهندسة الوراثية.

فنقل صفة انتاج سموم معينة ضد الحشرات من البكتريا الى النبات، أي ان
النبات الجديد المعدل وراثياً سيكون قادراً على انتاج سموم شبيهة بسموم
البكتريا القاتلة للحشرات، وسيكون هذا النبات بالتالي مقاوماً للحشرات
ذاتياً مما لا يستدعي استخدام المبيدات الحشرية.

3- في مجال الصحة والطب
استخدام التكنولوجيا الحيوية لانتاج الأدوية أو التعويض عن مواد معينة مهمة
في جسم الانسان، ومثال على ذلك، استخدام البكتريا لانتاج الأنسولين لمرضى
السكري

*الاستنساخ
*زرع الأعضاء

متى بدأ الإنسان باستخدام التكنولوجيا الحيوية؟
منذ الأزل، عرف الإنسان إن المزاوجة بين الحيوانات القوية أو المنتجة أكثر
تعطي ذرية أكثر انتاجاً من المزاوجة بين حيوان قوي وآخر ضعيف، وهكذا وبدون
معرفة خاصة بوجود الجينات ووظائفها عرف الإنسان استخدام التكنولوجيا
الحيوية لتحسين انتاجه من الحيوانات أو المحاصيل.
والآن، تطور العلم وصار التهجين يتم صناعياً في المختبرات عن طريق تكسير
المادة الوراثية للخلية الحاملة للصفة للحصول على جين معين ومن ثم نقل هذا
الجين بعمليات متعددة الى خلية أخرى لإكسابها الصفة المرغوبة، وهكذا صار
التحكم بالتكنولوجيا الحيوية أكثر دقة وأكثر طوعاً في يدي بني البشر.

وتسبب التطور في هذا المجال من العلم إلى ظهور ضجة كبيرة ومجادلات واسعة
بين الأوساط العلمية حول مدى أخلاقية أو قبول استخدام علم الوراثة
والتكنولوجيا لتغيير صفات الكائنات الحية.

الإستنساخ:
الإستنساخ وهو من أحدث انجازات التكنولوجيا الحيوية يتم اختصاراً بنسخ
الحامض النووي (الحامل لجميع الصفات الوراثية للكائن الحي) وانتاج كائن حي
مماثل في جميع الصفات للكائن الحي المنسوخ.

وأول حيوان مستنسخ هو بالطبع النعجة الشهيرة "دوللي" التي تم استنساخها حسب الخطوات التالية:

1- استخراج خلية حية من الكائن الحي المراد نسخه، أي خلية جسدية حية من أم دوللي

2- استخراج بويضة حية من نعجة أخرى وتفريغها من المادة الوراثية (DNA)

3- أخذ المادة الوراثية (DNA) من الخلية الجسدية رقم واحد لأم دوللي
وادخالها أو دمجها مع البويضة المأخوذة من نعجة أخرى (أي نعجة مش ضروري
تكون زوجة أبو دوللي )

4- أخذ البويضة التي تحتوي الان على المادة الوراثية الخاصة بأم دوللي فقط
(فقد تم تفريغ المادة الوراثية الأصلية للبويضة واستبدالها)

5- تعريض البويضة لصدمة كهربائية لتحفيزها على النمو بعد وضعها في بيئة مناسبة للنمو أو (مزرعة)

6- تقوم الخلية بانقسامات متتالية وتتكاثر الى خلايا متعددة تماماً مثل الجنين أو النطفة في طور تكونها

8- وضعت النطفة في رحم النعجة صاحبة البويضة المتبرعة، وهناك تنمو وتتمايز
خلاياها لتشكل الجنين (دوللي)، التي ولدت وهي تحمل كافة صفات النعجة الأم
التي أخذت منها المادة الوراثية، ولم تحمل النعجة دوللي أي من الصفات
الوراثية الخاصة بالنعجة الحامل لدوللي والمتبرعة بالبويضة.

*والأن إن كان هذا واضحاً، فلماذا لا يمكننا اختصار الطريق وأخذ بويضة من
أم دوللي مباشرةً وتحفيزها وتنميتها لانتاج دوللي بدلاً من الخطوات الطويلة
المعقدة؟

المحاصيل المعدلة وراثياً:
يتم تعديل بعض المحاصيل وراثياً عن طريق إضافة جينات معينة لها لإكسابها صفات معينة، وذلك لأغراض عدّة، مثل:

1- انتاج بروتينات معينة كعقاقير وأدوية.

فصناعة الأدوية تتضمن بشكل كبير انتاج كميات من البروتينات، والبروتينات
تصنّع مباشرة بواسطة الجينات. وخلافاً للطرق السابقة لانتاج البروتينات فإن
الهندسة الجينية تمكننا من الحصول على البروتينات المطلوبة عن طريق
المحاصيل!

كالآتي>يتم ادخال جين معين للنبات فيعطي هذا أمراً للنبات بانتاج
بروتينات معينة بكميات كبيرة (لا يصنعها النبات عادةً أو يصنعها بكميات
ضئيلة) ويتم استخلاص البروتين المطلوب من المحاصيل بعد الحصاد بطرق خاصة.

ويمكننا أن نقول أن لهذه الطريقة فائدةً عظيمة أنعشت صناعة الأدوية وخفضت
من صعوبات انتاجها بشكل كبير مما ساهم في علاج الكثير من الامراض بسهولة
ويسر.

مخاطر!
وبما أن المحاصيل الجديدة المعدلة وراثياً تحتوي صفة جديدة وتنتج بروتينات
غير مألوفة أو طبيعية، فإن تناولها بشكل مستمر على موائدنا كأغذية عادية
يمكن أن يؤثر على أجهزتنا الحيوية ببساطة، لذا فإن هذه الصناعة تتطلب
مراقبة صارمة وحذرة لمنع انتقال هذا النوع من المحاصيل المعدلة المنتجة
للأدوية الى موائد الطعام اليومية كمحاصيل عادية، وتقوم حالياً بهذه المهمة
كلاً من منظمة FDA (إدارة الغذاء والدواء) و USDA (إدارة الزراعة للولايات
المتحدة).
2- تحسين القيمة الغذائية للمحاصيل.

كما حصل بالنسبة لما عرّف بـ (الأرز الذهبي)..

فكما هو معروف إن معظم الدول النامية تعتمد على الأرز كغذاء رئيسي، وربما
يتم استهلاك الأرز وحده لفترات طويلة نتيجة لعدم توفر التنوع الغذائي.
والأرز (المقشور خاصةً) فقير بالعديد من المواد الغذائية كفيتامين (أ)،
ولهذا الفيتامين أهميّة بالغة من أجل سلامة الإبصار والأغشية المخاطية في
الجسم، وتعاني شعوب العالم الفقيرة من تهديد الإصابة بعدد من الأمراض بسبب
نقص هذا الفيتامين في الغذاء، وأهم هذه الأمراض الخطيرة هو تدهور القدرة
على الابصار انتهاءً بالعمى التام الغير قابل للشفاء والذي يهدد ملايين
الأطفال في العالم بالإعاقة.

ويأتي هنا دور الهندسة الوراثية لإدخال جين انتاج الفيتامين(أ) في حبوب
الأرز، وفي الواقع إن ما يتم ادخاله هو الحالة الأولية للفيتامين (أ) على
هيئة المركب ( بيتاكاروتين)* مما يعطي الأرز لوناً ذهبياً أكسبه هذه
التسمية (الأرز الذهبي).

مهلاً!
تشير بعض الدراسات إلى أن الأرز الذهبي لا يعطي قدراً ذا نفع من الفيتامين
(أ)، مما يهدد هذا الانتاج بالفشل، فقد ذكرت بعض الدراسات انه لتجنب
الاصابة بأمراض نقص الفيتامين فيجب أن يتناول المرء من الأرز الذهبي
المطبوخ مقدار (9) كيلو جرامات يومياً! وهذه كمية خيالية ولاتبشر بالأمل.

\