هندسة وراثية

عودة للموسوعة

هندسة وراثية

الهندسة الوراثية Genetic engineering، هي التقنية التي تتعامل مع الجينات، البشرية منها والحيوانية بالإضافة إلى جينات الأحياء الدقيقة، أوالوحدات الوراثية المتواجدة على الكروموزومات فصلاً ووصلاً وإدخالاً لأجزاء منها من كائن إلى آخر بغرض إحداث حالة تمكن من فهم وظيفة (الجين) أوبهدف زيادة كمية المواد الناتجةعن التعبير عنه أوبهدف استكمال ما نقص منه في خلية مستهدفة.

أدت الوراثة دوراً مهماً في تطوير تقانات تستخدم لإجراء تغييرات في المنظومات الحيوية (البيولوجية) biological systems بغية تكوين كائنات حية ذات أنماط وراثية ومظهرية جديدة وغير مألوفة. ويتم تكوين هذه الكائنات لأغراض تجريبية أولأهداف وراثية مثل إنتاج سلالات متميزة من الحيوانات والنباتات أوجزيئات تستخدم في معالجة الأمراض البشرية. وسابقاً كانت الطفرة وإعادة ترتيب المورثات القاعدتين الأساسيتين للتغيير الوراثي، ومن ثم المظهري، ولكن ذلك غالباً ما كان عشوائياً ومعقداً. ومنذ السبعينات تم تطوير تقانات يمكن بوساطتها تغيير النمط الوراثي أوتوجيهه وجهة محددة مسبقاً، ويدعى ذلك الهندسة الوراثية genetic engineering أوتقانة الدنا المأشوب recombinant DNA (rDNA)، وتمكِّن من عزل شدف من الدنا، ووصلها بعضها ببعض في تراكيب جديدة، ومن ثم إدخال الجزيئات المأشوبة مجدداً في الكائن الحي، ومن ثم تتمكن الهندسة الوراثية من تغيير نوعية أوكمية البروتينات التي يستطيع الفرد إنتاجها، وبالتالي تمكنه من إنتاج مواد جديدة أوتطبيق وظائف معينة.


التاريخ

مع اكتشاف الكروموزمات تم التوصل إلى فهم الجينات على أنها أشرطة مسجل عليها صفات الكائن أوالخلية المادية. وهذه الجينات ما هي إلا سلم مزدوج من الحمض الريبي النووي منقوص الأوكسجين DNA كما يعهد بحامل الشيفرات الوراثية.

1- حتى DNA هوحامل الشفرة الوراثية .

2- حتى الصفات التي يحملها تترجم منه إلى بروتينات تتجسد على هيئة الصفة المطلوب تطبيقها.

3- حتى جميع خيط يمكن حتىقد يكون نطقباً يتكون عليه خيط حديث يتزاوج معه مستخدماً وحداته البنائية من السيتوبلازم .

4- أنه يمكن بتر ووصل هذا اللولب المزدوج بوسائل تقنية متعددة وفي أماكن مختلفة . كما يمكن بسهولة فصل زوجي اللولب.

5- أنه يمكن قص ولصق بترة منه من مكان لآخر.

6- حتى تغييراً أوتدميراً يشوه هذا النظام يؤدي إلى: إما نتيجة قاتلة للكائن أوحالة سقمية مترتبة على تعطل صفة من صفاته والتي تختلف من حيث أهميته

7- إذا هجريب DNA ومكوناته هي [ سكر ، وأدنين ، وفوسفات ] وهذه الهجريبة مشهجرة في جميع الكائنات من الأحياء الدقيقة إلى الفيل .


المنهجية

مجموعة من الكينيين يفحصون محاصيل مقاومة للحشرات

تتم الهندسة الوراثية بعدة طرق تكون بشكل أساسي مؤلفة من أربعة خطوات:

1- عزل الجين المرغوب: يتم العزل من خلال تحديد الجين المرغوب إدخاله إلى الخلايا من خلال معلومات مسبقة عن الجينات والتي يتم الحصول عليها إما من خلال عمل مخطات من en:cDNA أوen:gDNA ومن ثم تتم مضاعفة هذه الجينات باستخدام تفاعل سلسلة البوليميرز.

2- إدخال أوتحميل الجين المرغوب في حامل مناسب مثل بلازميد. كما يمكن استعمال حوامل أخرى مثل الحوامل الفيروسية أو الليبوزوم.

3- إدخال الحامل في خلايا المتعضية المراد تعديلها. وتتم بعدة طرق منها بندقية الدنا.

4- عزل وفصل الخلايا اوالمتعضيات التي تعدلات وراثياً بنجاح من الطبيعية. وتتم بعدة طرق منها: استخدام مسبار الدنا للتحري عن الجين المدخل أوباستخدام المفهمات التمييزية Selectable marker للتحري عن صفة مقاومة موجودة مع الحامل وتكون مميزة بمقاومتها لصفة معينة كالمفهمات التمييزية التي تكسب مقاومة لمضاد حيوي معين.


فصل المورث

عناصر الهندسة الوراثية


البناء

استهداف المورث


التحول

A. tumefaciens attaching itself to a carrot cell


الاختيار

التجدد

التأكيد

إنزيمات التقييد

إنزيمات التقييد.

إنزيمات التقييد restriction enzymes هي إنزيمات قاطعة للدنا في مواقع محددة منه، تتوافر في بعض البكتريا وتؤخذ منها.

يعود الفضل في اكتشاف هذه الإنزيمات إلى ثلاثة فهماء حازوا عام 1978 جائزة نوبل في الفيزيولوجيا أوالطب، وهم:

ـ ورنر آربر Werner Arber الذي كان أول من افترض وجود هذه الإنزيمات، ومن ثم عزل أول إنزيم تقييد من النموذج I.

ـ هاملتون سميث Hamilton Smith الذي كان أول من اكتشف أول إنزيم من النموذج II هوHindII من البكتريا Haemophilus influenzae وحدد خصائصه.

ـ دانيل ناثانز Daniel Nathans الذي كان أول من استخدم ذلك الإنزيم لبتر دنا الفيروس SV40 إلى أجزاء محددة، ومن ثم استخدمها لدراسة البيولوجيا الجزيئية لهذا الفيروس في القرد.

يتعهد إنزيم تقييد معين على تتالٍ محدد من النوَويدات nucleotides ويبتر الدنا عنده. فمثلاً تنتج البكتريا Hemophilus aegypticus إنزيماً يدعى Hae III يبتر الدنا حينما يصادف التتالي الآتي فيه:

'n5`GGCC 3

'n3`CCGG 5

إنزيمات التقييد.

ويكون البتر بين C وG المتتاليين (الشكل 1)، ويحدث 11 مرة في الدنا الحلقي للفيروس phiX174، وعلى هذا فإن معاملة هذا الدنا بالإنزيم المذكور تنتج 12 شدفة صبغية، جميع منها ذات طول معين دقيق وتتالٍ محدد من النوويدات، ويمكن فصل هذه الشدف بعضها عن بعض ومن ثم تحديد تتاليات القواعد ضمن جميع منها.

يبتر إنزيما التقييد Hae III وAlu I النوويدات بشكل مستقيم، منتجين ما يدعى نهايات مصمتة blunt ends، ولكن إنزيمات تقييد كثيرة أخرى تبترها بشكل ملتوٍ منتجة ما يسمى نهايات لزجة sticky ends لقدرتها على تكوين أزواج من القواعد مع أي جزيء دنا يحتوي على نهاية لزجة مكملة complementary. وإن أي مصدر آخر من الدنا سينتج مثل هذه الجزيئات إذا عومل بالإنزيم ذاته.

وإذا مزجت معاً فإن هذه الجزيئات يمكنها الارتباط بعملية ازدواج القواعد بين نهاياتها اللزجة. ويمكن حتى يجعل هذا الارتباط مستداماً باستخدام إنزيم ربط يدعى ليغاز الدنا DNA ligase يشكل روابط تساهمية covalent bonds منتجة جزيئاً من الدنا المأشوب.


بعد زمن قصير من اكتشاف إنزيمات التقييد أوضحت دراسات بالمجهر الإلكتروني حتى الشدف الناتجة بعمل هذه الإنزيمات تشكل تلقائياً حلقات، ويمكن جعل هذه الحلقات مستقيمة مرة أخرى بالتسخين (الشكل 2)، ولكن إذا عوملت الحلقات بـ «ليغاز دنا الإشريكية القولونية» E. coli الذي يربط مجموعتي 3' -OH و5'-P فإن النهايات تصبح مرتبطة تساهمياً.

يتعهد معظم إنزيمات التقييد على تتالي التقييد بغض النظر عن مصدر الدنا، وبهذا فإن شدف الدنا المتحصل عليها من كائن ما سيكون لها النهايات اللزجة نفسها كالتي يحصل عليها من كائن آخر، فيما إذا كانت منتجة باستخدام إنزيم التقييد ذاته، ويُعد هذا المبدأ من الأسس المهمة في تقانة الدنا المأشوب.

هنالك ثلاثة نماذج من إنزيمات التقييد هي:


إنزيمات التقييد.
إنزيمات التقييد.


1ـ النموذج I: ويتعهد على تتالٍ معين من القواعد على الدنا ولكنه يبترها في مواقع عشوائية فيما يخص هذا التتالي. وتحتاج إنزيمات هذا النموذج إلى تميمي عوامل cofactors هما: ثالث فسفات الأدينوزين Adenosine Triphosphate (ATP) وس- أدينوسيلميسيل أيونين S- adenosylmethionine. وبسبب الطبيعة العشوائية للبتر بالإنزيمات لهذا النموذج فإن المنتجات هي شدف غير متجانسة من الدنا.

2ـ النموذج II: لاتحتاج إنزيمات هذا النموذج إلى تمائم عوامل، ويقوم الواحد منها ببتر التتالي الذي يتعهد عليه في مسقط محدد منه. وهذه الخاصية تحديداً أعطت إنزيمات هذا النموذج أهمية فائقة في بحوث الدنا، وخاصة في إنتاج الدنا المأشوب.

يُعهد من هذا النموذج أكثر من 1200 إنزيم، وأمكن تحديد نحو1500 مسقط للبتر الإنزيمي، وتراوح أطوال التتاليات التي تتعهد عليها بين 4-ثمانية نوويدات.

3 ـ النموذج III: قع خواص إنزيمات هذا النموذج بين خواص إنزيمات النموذجين السابقين، وهي تتعهد إلى تتالٍ محدد من القواعد ولكنها تبتر الدنا على مسافة قصيرة منه، وتحتاج إلى ثالث فسفات الأدينوزين من دون حتى تقوم بعملية حلمهة hydrolysis، ويزداد نشاطها بتوفر س- أدينوسيلميسيل أيونين، ولكنه لايعدّ ضرورة حتمية.


جزيئات الدنا المأشوب

الناقل: الناقل vector هوجزيء دنا يمكن نسخ شدفة دنا في داخله، ومن ثم يمكن حتى يتكاثر في كائن حي مُضيفٍ مناسب. وفي الهندسة الوراثية تُضم شدفة دنا أومورثة مرغوبة إلى دنا الناقل، ومن ثم يوضع هذا الجزيء المأشوب ضمن خلية يمكن للتكاثر حتى يتم في داخلها (الشكل 3)، وحينما يتم انتقاء خلية مناسبة وعزلها فإن تتاليات الدنا أوالمورثات المرتبطة بالناقل يُنطق عنها إنها نُسخت.

يمتلك أكثر النواقل شيوعاً الخواص الآتية:

ـ القدرة على إدخال دنا الناقل إلى خلية العائل cell host.

ـ يستطيع الناقل التكاثر ضمن العائل.

ـ سهولة انتقاء الخلايا المحتوية على العائل، والأسهل في هذا الصدد حتىقد يكون ذلك عبر مظهر قابل للاصطفاء مثل مقاومة صادة (مضاد حيوي) antibiotic تُعطَى للعائل من مورثات موجودة في الناقل.

تختلف النواقل في أحجام أشداف الدنا التي يمكن إدخالها فيها. ويوضح الشكل (4) نواقل شائعة الاستخدام للنسخ في الأشريكية القولونية E.coli، وهي:

ـ نواقل بلازميدية plasmid vectors: مناسبة لنسخ أشداف صغيرة من الدنا (5 -10 kb).

ـ عاثيات البكتريا bacteriophages: تمتلك مواقع تقييدية مناسبة لنزع الجزء الأوسط من العاثية واستبدال الدنا المرغوب به.

ـ النواقل الكوزميدية cosmid vectors: تستطيع نسخ أشداف دنا قد يصل حجمها إلى40 kb.

ـ نواقل العاثية P1 phage vectors (P1): تستطيع نسخ أشداف دنا قد يبلغ حجمها حتى 85 kb.

وصل (ضم) شُدف الدنا:

شدف الدنا.

مصدر الدنا، ومن ثم فإن شدف الدنا المعزولة من كائنين مختلفين يمكن وصلهما بدقة، وفي المثال الذي يبينه الشكل (5) يُفترض حتى الإنزيم EcoRI استخدم لبتر الدنا من مصدر ما، ولبتر بلازميد بكتيري يمتلك مسقطاً تحديدياً واحداً فقط. حينما تمزج الأشداف معاً (من الدنا ومن البلازميد) تتشكل جزيئات مأشوبة بسبب اقتران قواعد نهايات الأشداف. وفي هذه الفترة تتم معاملة الدنا بإنزيم ليغاز لوصل النهايات، وإن هذه الخاصية المتمثلة بالقدرة على وصل شدف دنا مرغوب بناقل معين هي أساس تقانة الدنا المأشوب.

إن وصل النهايات اللزجة لاينتج دوماً دنا يمتلك مورثات فعالة. فمثلاً جزيء دنا تتالياته ABCD، تم شطره إلى أربع أشداف: A,B,C,D، فإن إعادة ترتيب البتر المذكورة هوغالباً بترتيب الجزيء الأساسي، ولكن إذا كان لـ B وC أزواج النهايات اللزجة ذاتها تتكون جزيئات ذات ترتيبات مختلفة (الشكل 6)، متضمنة ترتيبات تكون فيها واحدة أوأكثر من البتر المحددة منقلبة inverted في اتجاهاتها (مبينة في الشكل برموز مقلوبة). كما حتى بتراً تحديدية من الناقل يمكن حتى تتصل معاً بترتيب غير سليم، ولكن هذه المشكلة يمكن التغلب عليها باستخدام ناقل له مسقط تحديدي واحد لإنزيم تحديدي معين. وعندماقد يكون لجزيء حلقي مسقط تحديدي واحد لإنزيم تحديدي معين، فإن البتر بهذا الإنزيم يفتح الحلقة في هذا المسقط حيث يمكن إدخال أي شدفة دنا مرغوبة فيه. ويتوافر في المختبرات الفهمية عدد من البلازميدات الممتلكة لمسقط تحديدي واحد (وقد تم تكوين كثير منها بالهندسة الوراثية). ويمتلك عدد من النواقل مواقع خاصة بعدة إنزيمات تحديدية مختلفة، ولكن إنزيماً واحداً فقط يستعمل في وقت واحد.

الدنا.

يمكن أيضاً وصل جزيئات دنا لاتمتلك نهايات لزجة، وذلك باستخدام إنزيم ليغاز دنا مصنوع من بكتيريا Ecoli phage T4، القادر على وصل أشداف دنا ذوات نهايات مستقيمة.

الهندسة الوراثية للنبات والحيوان

انطلقت أعمال الهندسة الوراثية للنبات على نحوسريع، ويعود ذلك لأسباب عدة من أهمها أنها كانت أعمالاً تجارية: فقد وفر المزارعون لسنوات كثيرة سوقاً واسعةً للأصناف الجديدة من البذور. وفي القرون القليلة المنصرمة أدت أعمال الاصطفاء والتهجين إلى تحسين كبير في إنتاج النباتات المتنوعة في الوقت الذي تضاعف فيه عدد سكان العالم بين عامي 1960- 1990. وكانت الثورة الخضراء في الزراعات الاستوائية عملية وراثية إلى حد كبير. وعلى الرغم من ذلك كانت هذه الأعمال «عمياء» إلى حد كبير: ويأتي السؤال عن الزيادة الممكن تحقيقها بالتعامل الدقيق مع المورثات ذاتها! ومن جهة أخرى استفاد الباحثون في تطوير أعمال الهندسة الوراثية للنبات من سهولة تكاثرها ونسخها. كما استفادوا من مصادفة جيدة تمثلت في اكتشاف البكتريا المسماة أغروباكتِريوم Agrobacterium التي تميزت بقدرتها على عدوى النباتات بحلقات صغيرة loops من الدنا تدعى البلازميدات ت آي plasmids Ti فقد كان الأغروبكتريوم ناقلاً جيداً للمورثات، وبعد حتى تتم «عدوى» النبات فإنه يصبح قادراً على نقل المورثات الجديدة في بذوره إلى نسله. ومن ثم تمّ عام 1983 تحوير وراثي بهذه الطريقة لنبات تبغ، ثم نبات بتونيا، ثم نبات قطن.

لم يكن ممكناً استخدام الأغروباكتريوم في الحبوب cereals، وتأخر العمل بها حتى اختراع طريقة أخرى وهي قذف المورثات إلى داخل الخلية وهي محمولة على جزيئات بالغة الدقة من المضى وذلك باستخدام جهاز مسارعٍ خاص، وصارت هذه التقانة شائعة الاستعمال في الهندسة الوراثية للنبات.

تلقت الحاصلات المهندسة وراثياً معارضة كبيرة عندما نقلت إلى أوربا من الولايات المتحدة، وخاصة في بريطانيا حيث أضحت عام 1999 قضية مهمة للمعارضين، أي بعد ثلاث سنوات من انتشارها في الولايات المتحدة. وارتكبت شركة مونسانتوMonsanto الأمريكية العملاقة خطأ في بريطانيا باستخدام حاصلات محوّرة وراثياً لجعلها منيعة ضد مبيد أعشاب تنتجه أيضاً، ومسماه راوندآب Roundup. فكانت بذلك تشجع على استخدام البذار المحوّر وراثياً ومبيد الأعشاب المذكور في آن واحد حاصدة أرباحاً طائلة أثارت غضب كثير من المهتمين بالبيئة الذين قاموا آنذاك بتخريب حقول تجريبية للحاصلات المحوّرة وراثياً، وصارت هذه القضية واحداً من الاهتمامات الرئيسة لمؤسسة السلام الأخضر Greenpeace المهمة، مما يؤكد الاهتمام الشعبي الواسع بها.

يمكن القول إذا الهندسة الوراثية سليمة وخطرة بقدر سلامة المورثات التي يتم تحويرها أوخطورتها، فمثلاً إذا النباتات المقاومة للمبيد رواندآب يمكن حتى تكون غير صديقة للبيئة من حيث إنها تشجع زيادة استخدام مبيد الأعشاب أوتنقل صفة المقاومة لبعض الأعشاب، في حين يمكن عدّ البطاطا المقاومة للحشرات صديقة للبيئة من حيث حاجتها إلى عدد أقل من الرش بالمبيدات، وكميات أقل من المحروقات اللازمة للجرارات التي سترش المبيدات، إلى غير ذلك.

أجريت آلاف من التجارب المأمونة من دون حتى تُظهر آثاراً سيئة، ويقول كثيرون إذا تربية النبات أوالحيوان إنما يرتكز على تغيير المورثات التي تمتلكها هذه الكائنات، ولاسيما باستخدام الطفرات[ر] mutations، وفي كثير من الأحيان بصورة عشوائية. وإن «تسييس» موضوعات الهندسة الوراثية أمر غير مرغوب فيه. وجدير بالذكر أنه في عام 1992 أدخلت إحدى أكبر شركات إنتاج البذور الأمريكية مورثة من الفول السوداني (فستق العبيد) البرازيلي في فول الصويا، وذلك لجعله أفضل غذائياً بتسليم النقص في الحمض الأميني ميثيونين methionine فيه. وتبين فيما بعد حتى عدداً قليلاً من الناس أصيب بأعراض الحساسية allergy للفول السوداني البرازيلي، وبعد اختبارات متعددة على هذا الموضوع وثباته قامت الشركة المذكورة بإبلاغ السلطات المختصة ونشر النتائج الفهمية وإيقاف المشروع. وهذه الحساسية يمكن حتى تسبب موت بضعة أشخاص في السنة في حين يمكن حتى تنقذ مئات الآلاف في أنحاء العالم من سوء التغذية. وعلى الرغم من ذلك، فإنه بدلاً من حتى يصبح هذا الأمر مثالاً للحذر الفهمي فقد استغله بعض البيئيين على أنه مثال لأخطار الهندسة الوراثية.

الهندسة الوراثية للحيوان أمر ممكن ويستعمل أساساً لأغراض طبية أوصناعية، وقد صار وضع مورثة في حيوان ما -حيث يمكن تحويره وتحوير نسله وراثياً على نحودائم - أمراً ممكناً. والفأر هوالحيوان المفضل للتحوير الوراثي لأسباب متعددة، فهومثلاً يسمح للباحثين بتعهد المورثات، ويمكن حتى تكون المورثة المنقولة من حيوان يتبع جنساً آخر، بما في ذلك الإنسان. فمثلاً إذا كان الفأر عرضة للإصابة بالسرطان فإنه يمكن جعله سليماً بنقل مورثة معينة من الصبغي 18 من الإنسان إليه.

ليست الحيوانات المحوّرة وراثياً كالأغنام والأبقار والخنازير والدواجن مفيدة للباحثين فحسب بل هي تستخدم أيضاً لتطبيقات تجارية. لقد نقلت مورثة بشرية خاصة بعامل تخثر إلى الأغنام بقصد الحصول على كميات منه في حليبها لاستخدامه في علاج أمراض مثل الناعور. وقامت شركة كندية بعزل مورثة خاصة بإنتاج ألياف شبكة العنكبوت إلى المعز بغية الحصول على كميات وافرة من هذه الألياف المتينة في الحليب، وصار إنتاج هرمون النموالبقري المأشوب أمراً ممكناً لاستخدامه في حالات علاجية، وكذلك بغية زيادة إنتاج الحليب من الأبقار (وهذا معمول به في الولايات المتحدة فقط، وغير مسموح به في أوربا ودول أخرى). وهنالك دراسات عديدة مبشرة حول استخدام الهندسة الوراثية لتحسين الإنتاج الحيواني وإنتاج بعض الهرمونات واللقاحات، إضافة إلى استخدامها لعلاج عدد من الأمراض [ر: الوراثية (المعالجة ـ)].

التطبيقات

هنالك الكثير من التطبيقات للهندسة الوراثية نذكر منها:

  • إنتاج بعض الأدوية بكميات كبيرة:يعتبر الإنسولين أول الأدوية البشرية المصنعة بطريق الهندسة الوراثية عام 1982.كما أُمكن من خلال هذه الهندسة الحصول على عامل التجلط البشري وعوامل إذابة الجلطة.
  • إنتاج الهرمونات بكميات وافرة: مثل هرمون النموعند الإنسان.
  • إنتاج بعض اللقاحات مثل لقاح التهاب الكبد الفيروسي النمط ب.
  • إنتاج متعضيات معدلة وراثياً: مثل الخضروات المقاومة للطاعون والعدوى لجرثومية كما وتظل طازجة لمدة أطول من الخضروات الطبيعية.


الطب

الأبحاث

Knockout mice
Human cells in which some proteins are fused with green fluorescent protein to allow them to be visualised


الصناعة

الزراعة

Bt-toxins present in peanut leaves (bottom image) protect it from extensive damage caused by European corn borer larvae (top image).

أهم الحاصلات المحوّرة المزروعة عالمياً:

ـ في عام 2006، السنة الأولى من العقد التجاري الثاني (2006- 2015) للحاصلات المحورة وراثياً استمر تزايد مساحات هذه المحاصيل تزايداً ملحوظاً. وبلغت المساحة المزروعة بها في 22 بلداً (11 بلداً صناعياً و11 بلداً نامياً) في عام 2006 نحو102 مليون هكتار (الشكل 7). وقد بلغ عدد مزارعي هذه الحاصلات نحو10.3 ملايين، في حين كان هذا العدد نحو8.5 ملايين عام 2005.

ـ بلغت المساحة التراكمية لهذه المحاصيل بين عامي 1996- 2006 نحو577 مليون هكتار، بزيادة غير مسبوقة بلغت 60 ضعفاً بين العامين المذكورين.

ـ لم يكن إقبال الدول الأوربية على هذه الزراعات كبيراً، وكان عدد الدول الأوربية التي غرست المحاصيل المهندسة وراثياً ست دول عام 2006 من أصل 25 دولة في السوق الأوربية المشهجرة، كانت اسبانيا في مقدمتها (60000 هكتار).


يبين الشكل الدول التي غرست هذه المحاصيل في مناطق مختلفة من العالم، والمساحات والحاصلات المزروعة في جميع منها، وتشير النجمة بجانب اسم الدولة إلى حتى المساحة المزروعة بهذه المحاصيل فيها بلغ 50000 هكتار أوأكثر. وقد كانت الولايات المتحدة الأمريكية في مقدمة الدول بذلك (4.8 مليون هكتار) وتلتها الهند ( 2.5 مليون هكتار)، والبرازيل (2.1 مليون هكتار)، ثم جميع من الأرجنتين وإفريقيا الجنوبية (0.9 مليون هكتار).

ـ احتل فول الصويا soybean المساحة المزروعة الأولى (58.0 مليون هكتار: نحو57% من المساحة الكلية)، وتلته الذرة (52.2 مليون هكتار: 25%)، والقطن (13.4 مليون هكتار: 13%) ثم الكانولا canola ن(4.8 مليون هكتار: 5%).

ـ قُدرت الفوائد الاقتصادية الصافية للعام 2005 لمزارعي المحاصيل المحورة وراثياً بنحو6.2 مليار دولار أمريكي، والفوائد التراكمية للعقد (1996- 2006) بنحو27 ملياراً.

تطبيقات أخرى

جدل ونقد

تُصنف المخاوف من استخدام الهندسة الوراثية في النبات والحيوان في ثلاث فئات:

أ - مخاوف بيئية: مثل الخوف من احتمال حتى تقتل النباتات المقاومة للطفيليات أيضاً بعض الحشرات النافعة، أوحتى ينتشر بعض المورثات المنقولة إلى نباتات معينة إلى نباتات أخرى مجاورة.

ب - مخاوف صحية: مثل احتمالات حدوث أمراض حساسية قد تكون شديدة حين تناول بعض الناس أغذية محتوية على مورثات معينة، مثل الفول السوداني البرازيلي الذي تجاوز الحديث عنه.

ج - مخاوف إقتصادية: إذا إنتاج الكائنات المحورة وراثياً واختباراتها المتنوعة يحتاج نفقات باهظة، ولأن الشركات التي أنتجتها ترغب في الحصول على أرباح وافرة، فإنها عادة تفرض أسعاراً باهظة لها أولبذارها. ومن ثم فإن مزارعي البلدان الفقيرة، وهم الذين يفترض استفادتهم من هذه التقنية، لن يتمكنوا من استخدامها بسبب ازدياد أسعارها.

يجب حتى توجه جميع الجهود والإمكانات إلى تحسين إنتاج الغذاء وسلامته في الدول النامية ، وأن تهتم في الوقت ذاته بمعالجة مشكلات الفقر والبيئة المحلية والبنيات التحتية والاستقرار السياسي وأمور التجارة الدولية وغيرها، وأنقد يكون الاهتمام كبيراً بتقنيات التحوير الوراثي لتحسين الإنتاج الزراعي نوعاً وكماً في هذه الدول. ويُفترض حتى تطبيق التقانات الحيوية في القطاع الزراعي سيؤدي إلى تحسين الأمن الغذائي عبر جعل الحاصلات الزراعية المتنوعة أكثر تحملاً للمناخات والبيئات القاسية وشروط الترب المحلية وزيادة القدرة على مقاومة الحشرات والطفيليات وتحمل الشروط الغذائية الرديئة. وهذا يعني افتراض كون الحاصلات الزراعية المحورة وراثياً أكثر فائدة للمزارعين والفقراء في البلدان النامية.

يتسقط حتى يزداد عدد سكان العالم زيادة إشارة في النصف الأول من القرن الواحد والعشرين، ويجب حتى يرافق ذلك زيادة مناسبة في إنتاج الغذاء والعلف لتحقيق الأمن الغذائي الإنساني والحيواني. ولتحاشي الإضرار بالبيئة - الذي يمكن حدوثه فيما إذا كانت زيادة الغذاء ستتحقق على حساب الموارد البيئية الطبيعية بتحويلها إلى أراضٍ زراعية - فإنه لابد من تحقيق هذه الزيادة من الأراضي الزراعية المتوفرة حالياً، وهنا يظهر حتى التقانات الحيوية، ومنها الهندسة الوراثية تمتلك إمكانات كبيرة للإسهام في تحقيق الأمن الغذائي وسلامة البيئة في البلدان كافة، ولاسيما النامية منها.

ومثل أي تقانة حديثة، فإن الهندسة الوراثية قد تمتلك أخطاراً ذاتية. ولابد من تقييم أمور سلامة الغذاء والبيئة على نحوفهمي دقيق. إضافة إلى ذلك ضرورة إجراء التحاليل الاقتصادية للعائدات والكلف لتقييم الإمكانات الاقتصادية والاجتماعية لتطبيق تقانات حيوية معينة.

يبدوحتى للهندسة الوراثية إمكانات واعدة كثيرة في البلدان النامية، إلا حتى هنالك في الوقت ذاته عوائق عدة تصادف تقبلها وتطبيقها. وهذا أساساً عائد إلى عدم توفر القدرات البحثية والتقنية والمؤسساتية والتنظيمية في هذه البلدان.

إن من المؤكد حتى تقبل المستهلك لأمر ما يرتبط ارتباطاً وثيقاً بمستوى تعليمه والإرشاد الذي يتلقاه، ويزداد بازديادهما. ولهذا فمن المتسقط حتى تكون قرارات المستهلكين بالغة الأهمية في تفضيل زيادة استهلاك منتجات محوّرة غذائياً وسليمة.


انظر أيضا

  • هندسة حيوية
  • Marker assisted selection, a way to select suitable offspring without using genetic engineering
  • Regulation of the release of genetic modified organisms
  • Paratransgenesis

المصادر

  1. ^ "الهندسة الوراثية". الموسوعة العربية. Retrieved 2011-11-19. Unknown parameter |Author= ignored (|author= suggested) (help)
  2. ^ Jan Suszkiw (1999.). "Tifton, Georgia: A Peanut Pest Showdown". Agricultural Research magazine. Retrieved 2008-11-23. Unknown parameter |month= ignored (help); Check date values in: |year= (help)

قراءات إضافية

  • British Medical Association (1999). The Impact of Genetic Modification on Agriculture, Food and Health. BMJ Books. ISBN .
  • Donnellan, Craig (2004). Genetic Modification (Issues). Independence Educational Publishers. ISBN .
  • Morgan, Sally (2003). Superfoods: Genetic Modification of Foods (Science at the Edge). Heinemann. ISBN .
  • Smiley, Sophie (2005). Genetic Modification: Study Guide (Exploring the Issues). Independence Educational Publishers. ISBN .
  • Watson, James D. (2007). Recombinant DNA: Genes and Genomes: A Short Course. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN .
  • Zaid, A (2001). . روما، إيطاليا: FAO. ISBN . Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

وصلات خارجية

  • Genetic Engineering on In Our Time at the BBC. (listen now)
  • GMO Safety - Information about research projects on the biological safety of genetically modified plants.
  • Genetic Engineering A UK site for students, with case studies and ethical responses
  • Introduction to Genetic Engineering Covers general information on Genetic Engineering including cloning, stem cells and DNA.
  • European Food and Safety Authority
  • GMO-compass, news on GMO en EU
تاريخ النشر: 2020-06-05 05:25:13
التصنيفات: Pages with citations using unsupported parameters, CS1 errors: dates, صفحات تحوي وصلات ملفات معطوبة, Commons category link from Wikidata, هندسة وراثية, تكنولوجيات الطوارئ, هندسة حيوية, تكنولوجيا حيوية, بيولوجيا جزيئية, صفحات بها أخطاء في البرنامج النصي

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

حبس طبيب تحرش بطالبة جامعية داخل ميكروباص بالشرقية

المصدر: البوابة نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:34
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 70%

إصابات كورونا حول العالم تتجاوز 47.4 مليون

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:21:52
مستوى الصحة: 53% الأهمية: 64%

يمثلون الدفعة الـ 11 .. صرف 14.4 مليون ريال لمزارعي القمح المحلي لهذا الموسم

المصدر: صحيفة الإقتصادية - السعودية التصنيف: إقتصاد
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:23:21
مستوى الصحة: 34% الأهمية: 45%

سعر العملات العربية اليوم 4-11-2020

المصدر: البورصجية نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:26
مستوى الصحة: 55% الأهمية: 60%

البطة العرجاء... فترة تصريف الأعمال بين الإدارتين القديمة والجديدة

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:24:33
مستوى الصحة: 93% الأهمية: 85%

٧.٥ مليون مشاهدة لأغنية تامر حسني بألف سلامة

المصدر: البورصجية نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:24
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 63%

بايدن: لست أنا أو ترامب من يعلن نتائج الانتخابات

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:21:54
مستوى الصحة: 55% الأهمية: 59%

ننشر أسعار الاسمنت اليوم الأربعاء

المصدر: البورصجية نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:24
مستوى الصحة: 55% الأهمية: 52%

ترامب يتهم الديمقراطيين بمحاولة سرقة الانتخابات

المصدر: مصراوى - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:50
مستوى الصحة: 58% الأهمية: 65%

الدولار يرتفع فيما يلوح في الأفق انتظار طويل لنتائج الانتخابات

المصدر: صحيفة الإقتصادية - السعودية التصنيف: إقتصاد
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:23:23
مستوى الصحة: 34% الأهمية: 39%

ترامب: الديمقراطيون يحاولون سرقة الانتخابات ولن نسمح بذلك

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:40
مستوى الصحة: 32% الأهمية: 41%

الانتخابات الأمريكية.. 20 ولاية تصوت لترامب و16 لبايدن

المصدر: البوابة نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:31
مستوى الصحة: 52% الأهمية: 60%

تعرف على حالة الطقس اليوم الأربعاء

المصدر: البورصجية نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:25
مستوى الصحة: 49% الأهمية: 64%

سعر الدولار اليوم الأربعاء

المصدر: البورصجية نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:26
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 55%

46254 إصابة و514 حالة وفاة بكورونا في الهند

المصدر: البورصجية نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:23
مستوى الصحة: 49% الأهمية: 70%

«تويتر» يضع إشارة تحذير على تغريدة لترمب تهاجم الديمقراطيين

المصدر: ألشرق الأوسط - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:24:25
مستوى الصحة: 76% الأهمية: 93%

ترامب يتهم خصومه بمحاولة سرقة الانتخابات

المصدر: موقع الدستور - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:21:54
مستوى الصحة: 53% الأهمية: 69%

إسرائيل تسجل 831 إصابة و12 وفاة جديدة بفيروس كورونا

المصدر: مصراوى - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:52
مستوى الصحة: 52% الأهمية: 52%

وزراء مياه مصر والسودان وإثيوبيا يواصلون اجتماعات سد النهضة اليوم

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:41
مستوى الصحة: 33% الأهمية: 35%

الانتخابات الأمريكية.. ترامب يفوز بولاية فلوريدا الحاسمة

المصدر: البوابة نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:32
مستوى الصحة: 57% الأهمية: 53%

الانتخابات الأمريكية.. بايدن يتقدم على ترامب بفارق 12 صوتا

المصدر: البوابة نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:33
مستوى الصحة: 59% الأهمية: 51%

الانتخابات الأمريكية| بث مباشر.. مؤتمر صحفي للرئيس الأمريكي ترامب

المصدر: البوابة نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:30
مستوى الصحة: 60% الأهمية: 68%

ننشر أسعار الحديد اليوم الأربعاء

المصدر: البورصجية نيوز - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2020-11-04 08:22:25
مستوى الصحة: 55% الأهمية: 53%

منصة الكراس التعليمية