الهندسة الوراثية مبادئها وتقنياتها

مفهوم التغير الوراثي

1- مفهوم التغير الوراثي

2- آلية التغير الوراثي

تعتبر الهندسة الوراسة تطبيقا للمعارف المستخلصة من دراسة الخبر الوراثي وخاصة العلاقة موؤثة بروتين صفة، وبالتالي فإذا كانت هناك إمكانيا=ة لتغيير أو تعديل مورثة فسيحصل تغيير للبروتين المنتج الذي يؤثر على طبيعة الصفة. تعتمد الهندسة الوراثية على مبادئ وتقنيات تمكن من تعديل الدخيرة الوراثية للكائن الحي بغرض استغلال الصفة الجديدة في عدة مجالات، لكن ذلك يتقاطع دائما مع مجموعة من السلبيات. تساؤلات:

• ما هي المبادئ التي تنطلق منها الهندسة الوراثة؟
• ما هي التقنيات المعتمدة في هذا التعديل الوراثي؟
• ما هي إيجابيات ومجالات استعمال هذه التقنية؟

 مبدأ الهندسة الوراثية: التغير الوراثي الطبيعي

انطلق التفكير في إمكانية تغيير صفات الكائن الحي بتعديل دخيرته الوراثية من دراسةالتغير الوراثي الذي يحدث طبيعيا لدى بعض الكائنات الحية. تتوفر البكتريا المتطفلة على جزء حلقي من ADN مستقل عن ADN البكتريا، نسميه بلاسميد. وهو يعتبر العنصر المسؤول عن إصابة الخلية النباتية العائلة، ويمكن هذا دخول هذا الجزء من الADN ،الذي يعتبر مسؤولا عن التكاثر الخلوي،من الحصول على نتيجتين: تكاثر البكتريا وتكاثر الخلايا العائلة بشكل عشوائي وهو ما يعطي مفهوم الورم (سرطان). تمثل الوثيقة التالية معطيات حول إصابة نوع نباتي بورم على مستوى المنطقة الرابطة بين الجذر والساق والتي نسميها السنخ، وتأكد التدخل المباشر لنوع من البكتريات غير القادرة على التكاثر طبيعيا بل فقط عند تطفلها على هذه النباتات. يتم التفاعل بين البكتريا والخلية العائلة بالشكل الذي تلخصه الوثيقة التالية: مكن هذا النقل الطبيعي للمورثات من خلية إلى  أخرى من استخلاص مبدأ الهندسة الوراثية: إن الذخيرة الوراثية للخلية قابلة للتعديل إما إضافة أو نقصان، ويؤدي كل تغيير في النتيجة إلى :

• تغيير طبيعة صفة معينة لدى الكائن الحي
• إزالة صفة
• إضافة صفة

تقنيات الهندسة الوراثية

 بعض تقنيات الهندسة الوراثية 

تعتمد تقنيات الهندسة الوراثية على تحديد المورثة المرغوبة وفصلها من الدخيرة الوراثية للخلية الأصلية ودمجها داخل الذخيرة الوراثية لخلية جديدة ثم رصدها وتحريضها على التعبير عن نفسها عبارة عن بروتين.

1- عزل المورثة

يتم عزل المورثة المرغوب فيها بإحدى طريقتين:

2- دمج المورثة

بعد عزل المورثة المرغوبة يتم غدماجها داخل بلاسميد بكترية تكون غاليا Escherichia coli لكونها تتوفر من جهة على أكثر من بلاسميد واحد ومن جهة أخرى سرعة تكاثرها كبيرة.

 3- رصد وتلميم البكتريا المغيرة وراثيا

بعد دمج البلاسميد النغير وراثيا داخل البكتريا الناقلة، نضع البكتريا داخل وسط مقيت بغرض تكاثرها عبر انقسامات غير مباشرة تمكن من الحصول على لمات بكتيرية يكون بعضها فقط مغيرا وراثيا ويتطلب تحديدها عملية رصد. يتم رصد البكتريا المغيرة وراثيا عير عدة طرق من بينها الطريقة التي تبينها الوثيقة التالية والمعتمدة على إضافة بعض المضادات الحيوية لوسط الزرع والمورثات المضادة لها داخل بلاسميد البكتريات:

• تظهر اللمة 7 داخل الوسط بدون مضادات حيوية
  • يمكن أن تكون هذه اللمة لا تتوفر على أي مورثة مقاومة لأي مضاد حيوي أو تتوفر على إحدى مورثتي المقاومة
• تغيب اللمة 7 من الوسط المتوفر على المضاد الحيوي A
  • يمكن أن تكون هذه اللمة لا تتوفر على أي مورثة مقاومة لأي مضاد حيوي أو تتوفر فقط على مورثة مقاومة المضاد الحيوي B
• تظهر اللمة 7 داخل الوسط المتوفر على المضاد الحيوي B
  • تتوفر على المورثة المقاومة للمضاد الحيوي B.
• بما أن كل البكتريات القادرة على مقاومة المضاد الحيوي B هي البكتريات التي يتوفر بلاسميدها على المورثة المرغوبة فإن اللمة 7 هي اللمة المرغوبة.
• يتم وضع بكتريات هذه اللمة داخل وسط مقيت بغرض تكاثرها والرفع من مردودية انتاجها.

   

تطبيقات الهندسة الوراثية