العضيات المعدلة وراثيا أوالكائنات المحوَّرة وراثياً genetically modified organisms (GMOs)، هي كائنات حية تم تحوير تكوينها الوراثي لتحقيق أهداف معينة. ويكون ذلك بتحديد أجزاء الحمض الريبي النووي المنقوص الأكسجين (الدنا DNA) المسؤولة عن صفة من الصفات في كائن حي[الحموض النووية، الصبغي (كروموزوم)]، واستخلاص هذه التتابعات أواستنساخها من الدنا، ومن ثم إدخالها في كائن حي آخر، بشكل مباشر أوغير مباشر الهندسة الوراثية لإحداث تحوير وراثي فيه.

الإنتاج

التاريخ

ليس التحوير الوراثي للنبات والحيوان أمراً حديثاً، إذ عمل الإنسان منذ آلاف السنين في اصطفاء أفضل الحيوانات والنباتات، مستغلاً ظاهرة التباين الوراثي genetic variation الطبيعي فيها، فتكونت حيوانات ونباتات محسَّنة باستخدام التربية الاصطفائية selective breeding والتهجين hybridization. وبديهي حتى هذه الأعمال كانت محصورة في حدود معينة؛ وذلك لأن التلقيح في هذه الحالات كان محصوراً بين أفراد من نوع واحد. أما التحوير الوراثي فيتخطى هذا العائق ويُمَكِّن من نقل مورثات بين كائنات حية ليس التزاوج بينها ممكناً. ويعود ذلك إلى خواص الدنا المشهجرة بين الكائنات الحية، فمثلاً يمكن نقل تتابعات وراثية خاصة بإنتاج بروتين معين من دنا إنسان أوحيوان إلى بكتريا، فتصبح قادرة على إنتاج كميات وافرة من هذا البروتين، ومن أبرز الأمثلة لذلك إنتاج الأنسولين ins===ulin البشري من البكتريا بنقاوة كبيرة وكميات وافرة وأسعار زهيدة. ومن الأمثلة الأخرى على استخدام التحوير الوراثي في الكائنات الحية، من دون حتى تكون على سبيل الحصر، مايأتي:

الإستخدامات

= كشف

الميكروبات المعدلة وراثيا

الحيوانات المعدلة وراثيا

ـ أمكن تحوير أسماك سلمون salmon لزيادة سرعة نموها، فوصلت أوزانها في بعض الدراسات إلى نحو3-4.5كغ في عمر 14 شهراً، أوأقل منه، وهذا مايقل كثيراً عن العمر الطبيعي اللازم لبلوغ هذا الوزن. ويعتقد الباحثون أنه يمكن تحقيق مثل هذا التحوير الوراثي في أنواع أخرى من الأسماك.

ـ أمكن نقل مورثة من قنديل البحر jellyfish إلى نباتات البطاطا، فأنتجت هذه المورثة بروتيناً يسبب وهجاً عندما تصير التربة جافة جداً، ويُؤمل حتى تؤدي دراسات أخرى إلى إنتاج نباتات للبطاطا محوَّرة وراثياً قادرة على تحري مستويات العناصر المغذية مثل الآزوت والفسفور والبوتاسيوم في التربة.

ـ في الولايات المتحدة الأمريكية، تُنتج الدواجن والخنازير نحو30 مليون طن من الروث سنوياً. وتحتوي هذه المخلفات على نحونصف مليون طن من الفسفور؛ مما يؤدي إلى تلوث بيئي بهذا العنصر. وقد تمكن باحثون من تحوير نباتات للفصة alfalfa وراثياً لإنتاج الأنزيم فيتاز phytase الذي يساعد الحيوانات على زيادة امتصاص عنصر الفسفور بنحو42% من غذائها، مما يؤدي إلى إنقاص الفسفور في الروث، وإلى الإقلال من إضافة مركبات الفسفور المرتفعة الثمن إلى علائق الحيوانات، فيستفيد المربون والبيئة من ذلك.

ذبابة الفاكهة

الثدييات

Cnidarians

الأسماك

العلاج الجيني

النباتات المعدلة وراثيا

ـ هنالك محاصيل عدة أخرى محوَّرة وراثياً، ومن أهمها فول الصويا soybean والكانولا canola والقرع الأصفر yellow squash، وغيرها. كما حوِّر وراثياً صنف العنب Chardonnay، المفضل لصناعة النبيذ الأبيض، وذلك بعزل مورثات قادرة على تحمل البرد الشديد من بعض أنواع العنب الأمريكية، مثل النوع Vitis riparia وإدخالها في نباتات من هذا الصنف فصارت قادرة على تحمل قسوة البرد في كندا.

ـ يمكن حتى يوفر التحوير الوراثي الفرصة لإنتاج أغذية وافرة الكمية ومرتفعة القيمة الوراثية. ومن أمثلة ذلك «الأرز المضىي» golden rice الغني بالبيتا كاروتين beta-carotene، البالغ الأهمية كمصدر لفيتامين أ (A)، إذ أمكن إنتاجه مؤخراً في سويسرا، ويؤمل حتى يسهم في توفير غذاء رخيص الثمن وأفضل لملايين من البشر في كثير من البلدان النامية والفقيرة، حيث يموت بعضهم ويصاب نحونصف مليون منهم بالعمى سنوياً بسبب نقص فيتامين أ في غذائهم، الذي يعتمد أساساً على سلالات من الأرز الفقير بهذا الفيتامين.

ـ البطاطا (البطاطس) غذاء مهم للإنسان في سائر أنحاء العالم، وهوفقير بالدهن، إلا إذا تم قليه بالزيوت أوالدهون الحيوانية المصدر، فيصير غنياً بالدهون الضارة. ويعمل اليوم المهندسون الوراثيون على تحوير وراثي لنباتات بطاطا غنية بالنشاء يمكنها حتى تمتص كميات أقل من الزيت عند قليها به، ومن ثم تكون أفضل من الناحيتين الغذائية والصحية.

ـ أمكن إنقاص نموحشائش المروج الاصطناعية بوساطة التحوير الوراثي، مما أدى إلى إنقاص عدد مرات «قصّها» وتكاليفها.

ـ يجرى عادة قطاف معظم ثمار الفواكه والخضراوات قبل حتى تنضج وتصبح جاهزة للترويج، ويفيد ذلك في عدم تلفها في أثناء مدة شحنها إلى أماكن الحفظ أوالترويج. وقد اكتشفت مورثة تتحكم في إنتاج الإيتلين ethylene، المسؤول عن إنضاج الثمار. وإذا تمت الموافقة على استخدام هذه المورثة في التحوير الوراثي لبعض الثمار والخضراوات فسوف يمكن التحكم في مواعيد نضجهما، واكتسابهما عمراً ترويجياً أطول ومذاقاً جيداً.

ـ أمكن إنتاج قمح وافر الغلة قادر على تحمل الملوحة والجفاف، وذلك بإضافة مورثات خاصة بهجريب سكر المانيتول manitol.

ـ يعمل الباحثون بجد في إطار إنتاج ثمار فاكهة (مثل الموز) أوخضروات [كالبندورة (الطماطم) - والبطاطا (البطاطس)] محورة وراثياً، وتحتوي على مواد علاجية أولقاحات ضد بعض الأمراض.

ـ تُستخدم الماعز لإنتاج علاجات في حليبه مضادة لتخثر الدم، وثم تستخلص منه وتُنقى. ويمكن إدماج مورثة بشرية في دنا الماعز، ومن ثم استنساخها، بغية الحصول على حيوانات مستنسخة ومحوَّرة وراثياً، لتكوِّن «معامل» حية. ويتسقط استخدام حيوانات أخرى مثل الأبقار والأغنام وكذلك الماعز لإنتاج علاجات أخرى في حليبها.

ـ تعدّ البكتريا التي تتغذى بالسكر في الفم هي المسؤولة المباشرة عن نخر الأسنان وليس السكر، ويُنتِج الجهاز المناعي في الجسم أضداداً antibodies لها. ويسعى بعض الباحثين إلى تحوير نباتات تبغ وراثياً لإنتاج أضداد للبكتريا المسماة Streptococcus mutans (التي تسبب نحو95% من حالات نخر الأسنان)، ويأملون حتى تقي الأسنان من النخر لأشهر عدة بعد طلي الأسنان بها.

Cisgenic plants

Controversy

العملية البيولوجية

السلسلة الغذائية

يستخدم أيضاً أنزيم كيموزين chymosin المحوّر وراثياً في صناعة الجبن بدلاً من خميرة الرينيت rennet التي كان يُحصل عليها من معدة العجول.

التجارة في أوروبا وأفريقيا

Agricultural surpluses

التجارب

الدول الفقيرة

الاستثمارات الخاصة

الكائنات المعدلة وراثيا

تتلف يرقات الحشرة المسماة ثاقبة الأذرة الأوربية European corn borer ما ينيف على 20 مليون طن من الأذرة سنوياً في العالم. إذ إذا يرقاتها تنغرس في سوق النباتات وتحتمي من تأثير المبيدات التي ترش عليها. وقد أمكن نقل مورثة من البكتريا Bacillus thuringiensis (Bt) إلى الأذرة حيث تنتج فيها ذيفاناً toxin يقتل الحشرة المذكورة. ويقدر اليوم حتى نحوربع الذرة المزروعة في الولايات المتحدة الأمريكية محوَّرة على هذا النحولإنتاج الذيفان المسمى ذيفان (Bt toxin) Bt .

ـ يُشير كتاب غينيس للسجلات العالمية Guinness Book of World Records إلى البكتريا المسماة Deinococcus radiodurans بأنها الجنس الأشرس من البكتريا في سائر أنحاء العالم، وهي قادرة على العيش بعد التعرض لجرعات إشعاعية تفوق بنحو3000 مرة مستوى الإشعاعات السامة للإنسان، ويأمل الفهماء حتى يتمكنوا في بضع سنوات من نقل مورثات من بكتريا قادرة على هدم الكيمياويات العضوية وتعديل تأثير المعادن السامة إلى تلك البكتريا الشديدة المراس لاستخدام المحوَّر وراثياً منها في تنظيف الفضلات النووية عبر هدم المواد الكيمياوية الضارة وتحويل المعادن السامة مثل الزئبق والكادميوم إلى أشكال أكثر أماناً، وكذلك تحويل اليورانيوم الذواب في الماء إلى حالة صلبة فلا تستطيع الانتنطق من أماكن طمر الفضلات النووية إلى موارد المياه.

ـ يموت آلاف من البشر جميع عام، أويتأذون جسدياً بعمل الألغام الأرضية المتخلفة بعد حروب جرت في مناطق عدة من العالم. وقد طُورت سلالة بكترية غير ضارة تدعى Pseumonoas putida تنتج وهجاً في وجود الـ TNT فتدل على أماكن وجودها. ويمكن حتى تُرش هذه البكتريا على التربة، وتموت فيها بعد نحوأسبوع.

"Terminator" and "traitor"

الدعم الحكومي والمعارضة

أستراليا

كندا

اليابان

باكستان

نيوزلاند

الولايات المتحدة الأمريكية

زامبيا

دول أفريقيا أخرى

فرنسا

المانيا

دول أوروبية أخرى

الأخطار المرتبطة بالكائنات المحورة وراثياً

يحقق استخدام التقانات الحيوية الحديثة -بما فيها التحوير الوراثي - فوائد كبيرة في علوم الزراعة والطب، ويمكن حتى تُفيد كثيراً صحة الإنسان من طاقات التقانات الحيوية الحديثة الخاصة بزيادة كفاءة إنتاج الغذاء، وتحسين قيمته الغذائية، وإنقاص مشكلات الحساسية الغذائية، وكذلك من المعالجة الوراثية genetic therapy. ولكنها لاتخلومن غموض كبير قد يؤدي إلى أخطار صحية وبيئية ومشكلات أخلاقية عدة، وهنالك جدل فهمي كبير حول هذه التقانة والمشكلات المرتبطة بها. ومن الأمثلة على ذلك ما أثير حول ما يسمى الأذرة Bt، فهي أكثر فعالية ضد ثاقبات الأذرة بالمقارنة مع استخدام المبيدات التقليدية، وتؤدي إلى الحد من استخدام المبيدات التي قد تضر المزارعين والبيئة لاحتمال وصولها إلى التربة والمياه. ولكن بعض الفهماء يخشى من تكوّن سلالات من الثاقبات مقاومة لذيفان Bt، ويشيرون إلى احتمال اغتال الأذرة Bt لحشرات أخرى غير ضارة، بما فيها يرقات الفراشة الملكية monarch butterfly نتيجة لسقوط حبوب الطلع على الأوراق التي تتغذى بها، ولكن دراسات أخرى نفت هذه الأضرار. ولاشك في حتى الاحتمالات والنتائج السلبية الممكنة من سوء استخدام هذه التقانات تحتم متابعة دراستها بدقة بالغة والتصدي لها بحزم كبير [[[الهندسة الوراثية]]].

وإن هنالك تحديات كثيرة تجب لقاءتها في سبيل الحفاظ على صحة المستهلكين، من أهمها:

ـ الالتزام بوضع لصاقات labels على عبوات الأغذية المحورة وراثياً، وتوعية المستهلكين بما لها وما عليها.

ـ تحسين الأنظمة المتبعة لضمان سلامة الغذاء، وإعادة تحقيق ثقة المستهلكين، ويبدأ ذلك من المزارع إلى الجالسين حول طاولة الطعام.

ـ ضمان اتباع جميع البلدان معايير غذائية خاصة بالسلامة الغذائية، ومالم يتحقق ذلك فإن الدول النامية لن تستطيع الإسهام في الأنظمة التجارية العالمية.

ـ وضع أنظمة ومعايير خاصة بالأغذية المحوّرة وراثياً؛ لضمان سلامتها الصحية وضمان كونها مفيدة للمستهلكين، إضافة إلى تحقيقها كفاءات إنتاجية أفضل من المنتجات التقليدية.

ـ وبديهي أنه يجب حتى تقوَّم التقانات البيولوجية الحديثة بدقة كي تصبح أدوات فعالة في تطوير سبل إنتاج الغذاء.

ـ ليست السلامة الغذائية الموضوع الرئيس الوحيد الذي يجب الاهتمام به. وإنما يجب الاهتمام بتحديد مدى فائدة الأغذية المحورة وراثياً، وتحديد المستفيدين منها. وإن من الضروري دراسة آثار استخدامها في البيئة، وفي الشؤون والعلاقات الاقتصادية والاجتماعية. وفي هذا الصدد لابد من تحديد طرائق معيارية على المستوى العالمي.

وقد أشار عدد من الباحثين والمنتجين والمسؤولين المهتمين بأمور التقانات الحيوية إلى حتى كثيراً من المشكلات المتعلقة بها يعود إلى عدم قدرة المستهلكين على تفهم احتمالات الخطر الممكنة من استخدام الغذاء المحور وراثياً، بالمقارنة مع الأخطار الممكنة من تناول الغذاء التقليدي. وقد يحدث في هذا القول شيء من الصحة، بالنسبة إلى بعض الأقطار على الأقل. ولكن الخطأ الكبير كان في عدم مشاركة المستهلكين، وجِهَات أخرى مهتمة بذلك في تحليل فوائد الغذاء المحور وراثياً وأخطاره.

انظر أيضاً

المصادر

• [[1]]
• أسامة عارف العوا. "الكائنات المحوَّرة وراثياً". الموسوعة العربية.

وصلات خارجية

عامة

• Information on GM crops
• Zaid, A (2001). . روما، إيطاليا: FAO. ISBN . Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
• FAO-BiotechNews — News and events about GMOs from the Food and Agriculture Organization of the United Nations
• Everything you wanted to know about GM organisms — Provided by New Scientist.
• Eppendorf Biochip Systems Detection method for GMO in food and feed by using GMO-microarray
• Food Security and Ag-Biotech News — for balanced news
• Devlin RH, Sundstrom LF, Muir WM. 2006. Interface of biotechnology and ecology for environmental risk assessments of transgenic fish. Trends in Biotechnology 24:89-97 - A scientific article on the advances and problems in making reliable risk-assessment of transgenic fish.
• Bernard Stiegler, "Take Care" — A philosophical approach to the question of GMOs and their relation to human agricultural history.
• GMO Safety - Information about research projects on the biological safety of genetically modified plants.
• International Conference on "GM Crops and Foods" (20/21 November in Frankfurt/Germany)
• Seeds of doubt: North American farmers' experiences of GM crops Seeds of doubt: North American farmers' experiences of GM crops
• The 8th International Transgenic Technology Conference (Toronto 2008)
• GM-Oh, no! Long-term study: GMOs lower fertility in mice GM-Oh, no! Long-term study: GMOs lower fertility in mice
• EFSA GMO Panel deliberations on the Austrian report "Biological effects of transgenic maize NK603 x MON 810 fed in long term reproduction studies in mice" (Part of the minutes of the plenary meeting held on 3-4 December 2008, see on page 9)
• White Book on GMO Czech scientists call for greater role of scientific approach in genetic technology policy
• Trade protectionism : Ducking the truth about Europe's GMO policy, Lawrence A. Kogan, New York Times and International Herald Tribune (Nov. 27, 2004); Ducking the Truth About EU GM Policy, Lawrence A. Kogan, EU Reporter Edition (Oct. 11-22, 2004) at p. 6
• World Trade Organization Biotech Decision Clarifies Central Role of Science in Evaluating Health and Environmental Risks for Regulation Purposes, Lawrence A. Kogan, 2 GLOBAL TRADE AND CUSTOMS J. 149 (2007), Kluwer Law Publ; WTO Ruling On Biotech Foods Addresses "Precautionary Principle", Lawrence A. Kogan, Washington Legal Foundation(12/8/06)
• Civil Eats - News and Reporting on GMO issues
• Report: Monsanto Corn Causes Organ Damage in Mammals
• Genetic Rights Foundation
• « Do Seed Companies Control GM Crop Research? », Scientific American, August 2009.

الحيوانات المعدلة وراثياً

• Transgenic Fly Virtual Lab - Howard Hughes Medical Institute BioInteractive
• Mouse Genome Informatics (informatics.jax.org)
• ArkDB (theArkDB.org)
• The Rat Genome Database
• Mouse Embryo Banking System
• Mammalian Genetics Unit Harwell: Mouse models for human disease
• Disease Animal Models - BSRC Alexander Fleming
• Transgenic Animal Models - Biomedcode
• USDA Bets the Farm on Animal ID Program
• International Society for Transgenic Technologies (ISTT)

النباتات المعدلة وراثيا

• Information on GM crops and protein based rapid tests
• GMO-Compass: Information on genetically modified organisms
• Co-Extra: Research on co-existence and traceability of GM and non-GM supply chains
• Transcontainer: Research on biological containment systems for genetically modified plants
• ISAAA Knowledge Center: Information on genetically modified organisms