بعض تطبيقات الهندسة الوراثية - فضاء علوم الحياة و الأرض

بعض تطبيقات الهندسة الوراثية

تعرف الهندسة الوراثية حاليا، عدة تطبيقات، و خاصة في الميادين الطبية و الزراعية و الصناعية. نقترح دراسة مثالين لاستعمال الهندسة الوراثية، في الميدانين الطبي و الزراعي.

  • الانتاج الصناعي لهرمون الأنسولين البشري
هرمون الأنسولين، عبارة عن هرمون مسؤول عن تخفيض نسبة الكليكوز في الدم. و هو عبارة عن عديد بيبتيد مكون من سلسلتين A و B، و يُظهر اختلافات بسيطة بين أنواع الكائنات الحية المُنتجة له، كا ان له نفس الدور.

يعاني الأشخاص المصابون بمرض السكري، من خلل في إنتاج هرمون الأنسولين، مما يؤدي إلى انعدام وظيفته. و لعلا ج هذا الخلل، يُمكن حقن المرضى بهرمون أنسولين حيواني، إلا أن استعماله يؤدي إلى ظهور حالات أرجية عند الانسان.

بنية مبسطة لهرمون الأنسولين
يُسبب الأنسولين الحيواني ظهور حالات أرجية عند الانسان، نظرا لاختلاف التركيب الكيميائي للنوعين من الأنسولين.
يُمكن معالجة الأنسولين الحيواني حتى يصبح شبيها بالأنسولين البشري، لكن هذا الأمر يتطلب تكاليف باهضة، لهذا، يمكن اللجوء إلى تقنيات الهندسة الوراثية لإنتاج الأنسولين البشري.

بعد تحديد المورثتين المسؤولتين عن انتاج السلسلتين A و B المُشكلتين لهرمون الأنسولين البشري، تم اعتماد تقنيات الهندسة الوراثية لإنتاج هذا الهرمون بواسطة بكتيريات سريعة التكاثر، و ذلك عبر مجموعة من المراحل. يبين الشكل أسفله أهم هذه المراحل.

إنتاج هرمون الانسولين البشري عن طريق الهندسة الوراثية

يمكن تلخيص مراحل إنتاج هرمون الأنسولين كالتالي :

  • عزل المورثتين المسؤولتين عن تركيب السلسلتين A و B، المُشكلتين لهرمون الأنسولين البشري، بواسطة أنزيمات الفصل.
  • بعد اختيار بلاسميد يسْهُل رصده، يتم دمج المورثة A في بلاسميد، و المورثة B في بلاسميد آخر، بواسطة أنزيمات الفصل (لقطع البلاسميد)، و أنزيمات الربط (لربطها بالمورثة).
  • بعد دمج البلاسميدات في البكتيريات، يتم تلميم هذه الأخيرة، و رصد تلك المغيّرة وراثيا، ثم توضع في مفاعلات حيوية اصطناعية (مخمرات) تسمح بتكاثر البكتيريات و انتاج السلسلتين A و B.
  • تُركّب السلسلتان A و B للحصول على هرمون الانسولين البشري.
  • التغيير الوراثي للنباتات، لمقاومة الحشرات الضارة
تعتبر أسروعات الفراشة النارية Ostrinia nubilalis، من الحشرات الضارة، و التي تلحق خسائر كبيرة في محاصيل الذرة.

من أجل إنتاج نباتات ذرة مقاومة للأسروعات، تم اعتماد تقنيات الهندسة الوراثية، و ذلك باستغلال إحدى المورثات المتواجدة عند بكتيريا Bacillus thuringiensis، و التي ترمز لبروتين يقضي على الأسروعات (البروتين Cry). هذه المورثة يتم إدماجها على مستوى الدخيرة الوراثية لنباتات الذرة، فتصبح قادرة على إنتاج البروتين Cry، و بالتالي القضاء على الأسروعات. تمثل الوثيقة أسفله، أهم مراحل هذه العملية.

التغيير الوراثي لنبات الذرة لمقاومة الحشرات الضارة


شارك الموضوع

نبذة عن الكاتب

أستاذ الثانوي التأهيلي في مادة علوم الحياة والأرض، يزاول التدريس حاليا بالثانوية التأهيلية إبن خلدون بتيط مليل (نيابة مديونة). حاصل على الإجازة في العلوم النباتية بكلية العلوم ابن امسيك، وحاصل كذلك على الماستر المتخصص في البيوتكنولوجيا ومقاربة الجودة بذات الكلية.

باقي فقرات الفصل :

مناقشة الموضوع

12 تعليق في ”بعض تطبيقات الهندسة الوراثية“

  1. Abdelouahab Boussakka
    يوم

    شكرا على الدروس المميزة
    تنويه بخصوص وثيقة انتاج هرمون الانسولين البشري، البلاسميد على اليسار به مورثة رامزة لللسلسة B و ليس A
    وشكرا

    • سمير أيوبي
      يوم

      شكراً على مساهمتك ومرحبا بك في الموقع، لقد تم تعديل الوثيقة.

    • يتم هذا الأمر عن طريق مادة تسمى Peptide-C أو بيبتيد الربط، هذه المادة تعمل على تجميع السلسلتين A و B و ربطهما للحصول على هرمون الأنسولين.

  2. شكرا على هذه المعلومات القيمة .
    من فضلك أستاذ: لماذا يستخرج ARNm الناضج من خلايا البنكرياس فقط، لإنتاج هرمون الأنسولين ولا يتم الاعتماد على باقي خلايا الجسم؟

أترك ردا