طلب بحث حول أحدث تقنيات التحويل الوراثي

[tolaysozy]

السلام عليكم و رحمة الله تعالى و بركاته

أما بعد
أخواتي ..اخواني الأعزاء.....
من فضلكم من لديه أي معلومات حول أحدث تقنيات التحويل الوراثي فليفدنا بها..فنحن طلبة سنة ثانية ثانوي علوم تجريبية في أمَس الحاجة لهذه المعلومات
أو حتى صور أو شرائط أفلام حول هذه التقنيات
من أجل تكوين مشروع بسيط في مادة العلوم الطبيعية


و سندعوا له أو لها بالنجاح و التوفيق ان شاء الله
أنا في انتظار مساعدتكم و تواصلكم
تحياتي
tolaysozy

[tolaysozy]

السلام عليكم
بعد أن بحثت في شبكة الأنترنت وجدت هذه المعلومات ممكن أنها تفيدكم...

بعض إنجازات الهندسة الوراثية
فتحت الهندسة الوراثية بذلك فرصاً لا حدود لها لاستخدام المخزون الجينى الناتج عن التنوع الأحيائى. وقد شهدت أعوام الثمانينيات وأوائل التسعينيات ظهور بعض ثمار التطبيقات المبكرة للهندسة الوراثية فى عدة مجالات. ففى مجال الزراعة حدث تقدم سريع عندما تم تخليق أول نبات مهجن جينياً فى عام 1982م، ومنذ ذلك الوقت تم تعديل عشرات من النباتات لزيادة إنتاجيتها ومقاومتها للفيروسات ومسببات المرض الأخرى. وفى 1994م أجريت مئات من التجارب على النباتات المهجنة جينيًا فى أوربا وأمريكا الشمالية واليابان وأستراليا. وفى مجال تقانة المعالجات الحيوية أنتجت التطبيقات المبكرة لإعادة اتحاد المادة الوراثية Recombinant DNA كائنات دقيقة يمكنها تنظيف بقع البترول. وفى مجال المستحضرات الطبية تم إنتاج هرمونات مثل الأنسولين وهرمون النمو، ومواد لإذابة تجلطات الدم، ومواد مسببة لتجلط الدم، ومنبه لتكوين الخلايا الليمفاوية، والإنترفيرون (مضاد للسرطان)، وأمصال مضادة للأمراض الناشئة عن الفيروسات والبكتريا والطفيليات (على سبيل المثال: الالتهاب الكبدى الوبائى الناشئ عن فيروس "C "، والبلهارسيا والملاريا). وفى مجال الإنتاج الحيوانى يوجد بالفعل للاستغلال التجارى وسائل للتشخيص، وأمصال وعقاقير جديدة، وتخصيب فى الأنابيب ونقل الجنين فى الحيوانات المنزلية، وإعطاء هرمونات النمو لزيادة النمو وإدرار اللبن والأغذية المضادة.
وقد استخدمت الحيوانات المهجنة جينيًا مثل فأر مهجن جينياً يحمل جين السرطان البشرى فى المعمل كنموذج للمرض الإنسانى. وفى مجال الإنتاج السمكى تم عزل جينات هرمونات النمو من سمك السلمون المرقط ونقلها إلى عدد من أنواع الأسماك التجارية الأخرى. أما فى مجال الصناعة فقد تم تحويل حيوي للنشا إلى منتجات سكرية، وإنتاج مكسبات طعم ورائحة، ومحسنات وعصائر فاكهة معالجة، واستخلاص الأحماض الأمينية والمواد الغذائية الأخرى والمواد الملونة والفيتامينات من الطحالب الدقيقة. كما تم استخلاص أطعمة جديدة من التخمر، وإنزيمات صناعة الجبن، ومنتجات الألبان الخالية من اللاكتوز ومهجنات الخميرة.

منشأ وتطور الهندسة الوراثية

جاءت الهندسة الوراثية كمحصلة طبيعية لثورتين علميتين، هما: ثورة اكتشاف أسرار المادة الوراثية DNA، وثورة اكتشاف إنزيمات التحديد Restriction enzymes التى تقوم بقص الـ DNA فى مواقع محددة. وبدأت الثورة الأولى عندما اكتشف العلماء أن الحمض النووى DNA هو المادة الوراثية، ثم اكتشاف تركيبه الكيميائى (عبارة عن شريطين متكاملين من السكر والفوسفات والقواعد النيتروجينية الأربع وهى: الأدينين والجوانين والسيتوسين والثيامين)، ويأخذ هذان الشريطان شكل الحلزون، وهناك نقاط معينة فى هذين الشريطين تلتقى كل منها بالأخرى، وكل شريط يحمل المعلومات الكاملة اللازمة للتحكم فى بناء البروتينات اللازمة لتوجيه المعلومات الحيوية، التى يؤدى مجموع تفاعلها فى النهاية إلى تكوين الكائن الحى وقيامه بوظائفه الحيوية المختلفة. ثم تبعه اكتشاف أسرار الشفرة الوراثية (وهى تتابع القواعد النيتروجينية فى كلمات وجمل تقوم بتخزين المعلومات الوراثية فى لوح محفوظ مسئول عن حياة الكائن الحى من الإنبات حتى الممات، وهى الجينات) وفك رموزها. وبذلك استطاع أن يقرأ شفرة كل جين ويتعرف عليها، ثم استطاع تخليقها معملياً، أو الحصول عليها من استخلاص الـ DNA من أى كائن حي، أو حتى الفيروسات، ثم بعمليات الجراحة الوراثية يقوم بإعادة ترتيبها فى شفرات.
وفيما يلى أهم القفزات والاكتشافات والثورات العلمية التى كان لها الفضل فى منشأ وتطور الهندسة الوراثية، وكذلك بعض الإنجازات التى كانت بعيدة حتى عن الخيال. 1866م : أجرى الراهب النمساوى "جريجور يوهان مندل" تجارب على نبات البازلاء من خلال عمليات التهجين، وتوصل إلى مجموعة من القوانين لتفسير وراثة الخصائص البيولوجية فى الكائنات الحية، ولكن نتائج تجاربه لم تنشر.

مجالات الهندسة الوراثية
الهندسة الوراثية والطب الشرعي:
الجينات التى تنقل الرسالة الوراثية من جيل لآخر، وتوجه نشاط كل خلية هى عبارة عن جزيئات عملاقة تكون ما يشبه الخيوط الرفيعة المجدولة تسمى الحمض النووى الريبوزى المختزل DNA، وتحتوى هذه الرسالة الوراثية على كل الصفات الوراثية بداية من لون العينين حتى أدق التركيبات الموجودة بالجسم. وتترتب الجينات فى خلايا الإنسان على 23 زوجًا من الكروموسومات فى نواة الخلية، والكروموسومات مركبة من الحمض النووى وبروتينات، وهذه البروتينات تلعب دوراً هاماً فى المحافظة على هيكل المادة الوراثية، وتنظم نشاط تعبير الجينات الذى يؤدى إلى تكشف وتكوين الفرد الكامل من خلية الزيجوت. وتوجد بعض الجينات فى الميتوكوندريا، وتورث عن طريق الأم. وتكمن المعلومات الوراثية لأية خلية من تتابع الشفرة الوراثية [( تتابع القواعد النيتروجينية الأربع التى وهبها الله للحياة، وهى: الأدينين ( A ) والجوانين ( G ) والسيتوزين ( C ) والثيامين ( T )، التى تكون المادة الوراثية فى صورة كلمات وجمل تقوم بتخزين المعلومات الوراثية فى لوح محفوظ مسئول عن حياة الفرد.
حديثاً تمكّن إليك جيفرس فى جامعة لستر بالمملكة المتحدة من اكتشاف اختلافات فى تتابع الشفرة الوراثية فى منطقة الأنترون Intron متمثلة فى الطول والموقع. وقد وجد أن هذه الاختلافات ينفرد بها كل شخص تماماً مثل بصمة الإصبع -لذلك أطلق عليها بصمة الجينات- باستثناء نوع نادر من التوائم المتطابقة الناشئة عن انقسام بويضة مخصبة واحدة MZT. وبحساب نسبة التمييز بين الأشخاص باستخدام بصمة الجينات وجد أن هذه النسبة تصل إلى حوالى 1 : 300 مليون أى أن من بين 300 مليون شخص يوجد شخص واحد فقط يحمل نفس بصمة الجينات. وقد وجد -أيضاً- أن بصمة الجينات تورث طبقاً لقوانين مندل الوراثية.
المقصود ببصمة الجينات:
بصمة الجينات هى اختلافات فى التركيب الوراثى لمنطقة الإنترون، وينفرد بها كل شخص تماماً وتُوَرَّث؛ أى أن الطفل يحصل على نصف هذه الاختلافات من الأم وعلى النصف الآخر من الأب، ليكون مزيجاً وراثيًا جديدًا يجمع بين خصائص الوالدين، وخصائص مستودع وراثي متسع من قدامى الأسلاف. ولقد وُجد -أيضاً- أن بصمة الجينات تختلف باختلاف الأنماط الجغرافية للجينات فى شعوب العالم. فعلى سبيل المثال يختلف الآسيويون (الجنس الأصفر أو المغولى) عن الأفارقة.
تعيين بصمة الجينات:
كل ما هو مطلوب لتعيين بصمة الجينات هو عينة صغيرة من الأنسجة التى يمكن استخلاص الحمض النووى الريبوزى المختزل DNA منها، فعلى سبيل المثال:
* عينة من الدم فى حالة إثبات بنوة.
* عينة من الحيوان المنوى فى حالة اغتصاب.
* قطعة جلد من تحت الأظافر أو شعيرات من الجسم بجذورها فى حالة وفاة بعد مقاومة المعتدي.
* دم أو سائل منوي مجمد أو جاف موجود على مسرح الجريمة.
* عينة من اللعاب.
وحديثاً تمكَّن العالمان الأستراليان رولند فان وماكسويل جونز فى عام 1997م من عزل المادة الوراثية من الأشياء التى تم لمسها مثل المفاتيح والتليفون والأكواب بعد استخلاص المادة الوراثية، يتم تقطيعها باستخدام إنزيمات التحديد Restrection enzymes ، ثم تفصل باستخدام جهاز الفصل الكهربائى Electrophoresis ثم تُنقل إلى غشاء نايلون، ثم باستخدام مسابر خاصة Probes يتم تعيين بصمة الجينات على فيلم أشعة.
بصمة الجينات كدليل جنائى:
على الرغم من مرور وقت قصير على اكتشاف بصمة الجينات، إلا أنها استطاعت عمل تحول سريع من البحث الأكاديمى إلى العلم التطبيقى الذى يستخدم حول العالم، وخصوصاً فى الحالات التى عجزت وسائل الطب الشرعي التقليدية أن تجد لها حلاً مثل: قضايا إثبات البنوة، والاغتصاب، وجرائم السطو، والتعرف على ضحايا الكوارث.
وحيث إن نسبة النجاح التى تقدمها الجينات تصل إلى حوالي 96% فقد شجع ذلك الدول المتقدمة مثل أمريكا وبريطانيا على استخدامها كدليل جنائى. بل إن هناك اتجاهًا لحفظ بصمة الجينات للمواطنين مع بصمة الإصبع لدى الهيئات القانونية. وقد تم الحسم فى كثير من القضايا بناء على استخدام بصمة الجينات كدليل جنائى.
ويستند القضاة عادة فى مثل تلك الحالات على الدراسات العلمية التى تقول بأن احتمال وجود تشابه بين البصمة الجينية لشخص بريء مع البصمات الجينية المنتزعة من موقع الجريمة هو واحد فى كل 300 مليون، وبالنتيجة العلمية فإن التشابه يعنى التجريم، وعليه فإن ما ينبغى القيام به من جانب المحلفين هو محاولة تبين ما إذا كان الشخص بريئاً مع الأخذ فى الاعتبار التشابه الحاصل فى البصمة الجينية، والذى أثبتته تقارير الطب الشرعى.

مقتطفات سريعه من انجازات الهندسة الوراثية.

....في المجال البيئي:
1- إنتاج المبيدات الحيوية عن طريق الهندسة الورااثية لإحلالها بدلا من استخدام المبيدات الكيميائية التي تسبب وتزيد من التلوث البيئي.
2- إنتاج أنواع من البكتريا المهندسة وراثيًا تستطيع أن تحلل مخلفات المدن والقمامة والمخلفات الصناعية وتلوث البحار من المواد البترولية وذلك عن طريق:
أ. إضافة مجموعات متتالية من البكتريا المصنعة تعمل على تحويل المواد العضوية المعقدة التركيب الكيماوي والمرتفعة السمية إلى مواد بسيطة التركيب وأقل سمية
ب. وأخيرًا تعمل على تغذية باقي هذه المواد البسيطة وتحويلها إلى جزيئات بسيطة جدًا ليس لها تأثير ضار على البيئة وصحة الإنسان
...........علاج مرض خطير:
المرض: خلل في الجهاز المناعي يستلزم بقاؤهم داخل فقاعة من الهواء المعقم لحمايتهم من الجراثيم.
خطورة المرض الوراثي: يمكن أن تؤدي الإصابة بجرثومة البرد العادية إلى وفاة المصابين بهذه الحالة النادرة
الخاضعين للعلاج: اثنين من الأطفال المصابين
الطريقة:
1-أخذ العلماء الفرنسيون عينة من النخاع العظمي للمريضين
2-الاستعانة بنوع من الفيروسات لزرع جين سليم محل الجين المصاب بالخلل داخل خلايا النخاع العظمي .
3-اعادة زرعها مرة أخرى داخل جسدي الطفلين .
4-وبعد عشرة شهور تمكن المريضان من مقاومة الأمراض بصورة عادية

أحدث إنجازات الهندسة الوراثية قمح طبي يخفض الوزن ويعالج أمراض القلب
اتجهت أنظار العلماء مؤخراً إلى ما يسمي بالهندسة الوراثية أو النبات المعدل جينياً، وهي تقنية استخدمها العلماء لإدخال جين "مورثة" معين في المحصول لتعزيزه بخصائص جديدة ومميزة تجعله مقاوماً لأحد الأمراض الخطيرة التي تصيب البشر.
ويأتي استخدام القمح على قائمة اهتمامات الناس من أجل الحصول على خبز وحلويات ومعجنات أفضل، الأمر الذي نجح فيه المخترع المغربي عبد السلام بنغازي عن طريق إضافة عناصر مؤثّرة طبيّاً إلى القمح، فأنتج أنواعاً منه تساعد الذين يعانون أمراض القلب والسكري وارتفاع ضغط الدم على تخفيض معدلات الكوليسترول والسكر وتنظيم الضغط الشرياني.
وأوضح بنغازي أن هذا النوع من القمح يساعد على رفع معدلات الكوليسترول النافع ويساهم في مكافحة تجلّط الدم من خلال مساعدته على تليين الأوعية الدموية وتشتيت الصفائح.
وتحتوي هذه الأنواع الجديدة من القمح على مواد تساعد في مقاومة أمراض الجلد والتهاب المفاصل والالتهاب المزمن للأنبوب الهضمي، كما أنه غني بالألياف الغذائية القابلة للذوبان، نظراً لوجود مواد نباتية طبيعية مثل "أوميجا3" والفوسفور والمغنيسيوم والكالسيوم، مما يفيد خصوصاً مرضى القلب ومن يعانون من التجلّطات الدموية؛ إضافة إلى قدرة هذا القمح الصحي على مساعدة الأشخاص الذين يتبعون حمية غذائية لخفض الوزن.
وفي نفس الصدد، تمكن فريق بحثي من المعهد القومي لعلوم الليزر من إنتاج سلالات جديدة من القمح تحمل جيناً مقاوماً للملوحة‏، وذلك عن طريق استخدام آليات شعاع الليزر، مما يعني إمكانية التوسع في إنتاج القمح كمحصول استراتيجي في الأراضي الصحراوية التي تروى بالمياه الجوفية عالية الملوحة.‏
وأشار الباحثون إلى أن مجموعة من شباب الباحثين في المعهد قاموا بتصميم أول آلية مصرية 100% ‏ تستخدم شعاع الليزر المركز ضوئياً ليصبح قطره أقل من الميكرون‏10-6‏ م‏‏ ، وذلك لنقل الجين إلي داخل الخلايا‏،‏ مما يمهد الطريق لآلية علمية متطورة يمكن اللجوء إليها لتحسين السلالات النباتية والحيوانية.

واستخدم الباحثون أيضا نظاماً ميكانيكياً للحركة الآلية من خلية إلي خلية‏ في حدود من‏2-40‏ ميكرون مصغر، وتتناغم هذه الحركة مع انطلاق نبضة الليزر‏، حيث‏ أمكن نقل الجين إلي نحو مليوني خلية في الجنين غير الناضج للقمح‏ "مزارع الأنسجة"‏ في أقل من ساعتين وبنجاح فائق‏‏ مقارنة بأحد أكثر الآليات التي كانت تستخدم من قبل وهي آلية مدفع الجينات‏.‏
وتمثلت نتائج هذه التجربة في نقل الجين المقاوم للملوحة وعمله في الوسط الجديد بكفاءة غير مسبوقة دون الإضرار في التركيب الميكروني المصغر للخلايا من الداخل والخارج ، وعدم حدوث تشوه لشفرة‏ "دي إن إيه" في النبات المنقول له الجين قبل وبعد نقل الجين إليه وانتظام عملية النقل باستخدام آليات زراعة الأنسجة‏.‏
يذكر أن النتائج البحثية لهذه التجربة قد حظيت باهتمام الأوساط العلمية العالمية في الخارج بعد نشرها في مجلة‏ P.P.S العالمية‏،‏ واعتبر فريق البحث رائدا في هذا المجال، بينما اعتبر معمل نقل الجينات بالمعهد القومي لعلوم الليزر واحداً من أنجح المعامل في العالم.

تقنيات جديدة في الهندسة الوراثية لتنمية العضلات

الوكالات

أوضحت دراسة قام بها علماء أميركيون أن تقنيات الهندسة الوراثية والتحكم في عدد من الجينات قد تؤدي مفعولا شبيها بما يقوم به النشاط الرياضي مثل رفع الأثقال.

واستخدم فريق بحث من المدرسة الطبية في جامعة بوسطن فأرة معدة للنمو، في تقنية الهندسة الوراثية لتنمية إحدى العضلات المعروفة باسم "تايب تو" التي تكبر بفعل التدريب.

ولاحظ الباحثون الذين هجنوا فئرانا أنه كلما نشِّطت إحدى مورثاتها الجينية أصبحت لديها عضلات كتلك التي تنمو بفعل رفع الأوزان. وعند تعطيل نشاط الجين وإعطائها وجبات سريعة تصاب بالبدانة وأمراض الكبد، وإذا ما أعيد تنشيطه تخلصت من الدهون التي لديها.

من جهته قال البروفيسور في جامعة بريستول كن فوكس "إذا كان لديك عضلات "تايب تو" فبالإمكان التخلص من الطاقة حتى مع قلة النشاط"، وأضاف أن تقنية الهندسة الوراثية هذه قد تكون مفيدة لكبار السن ممن لا يقدرون على ممارسة حمل الأثقال.

--

الهندسة الوراثية تقنية المستقبل

صارت الأبحاث الجارية على الحمض النووي من أسهل الأبحاث بعدما استطاع العلماء صنع نسخ عديدة من أي مورثة وتغييرها وتعديلها على النحو الذي يريدون. وهذا ما شكل ثورة علمية فتحت المجال أمام الكثيرين لاكتشاف طرائق حديثة في التعامل مع مادة الإنسان والحيوان والنبات الحيوية وحفظها أو تغييرها.
لقد أطلق على عملية نسخ الجينات وتعديلها وزرعها اسم الهندسة الوراثية، وهو اسم عام. فهذا المجال العلمي واسع وتستخدم فيه ست تقنيات متميزة، وهي:
- قص الحمض النووي بمقصات خاصة، وابتكار هذه المقصات ساعد كثيراً على التحكم بالحمض النووي.
- فصل قطع الحمض النووي على لوح من الجل باستخدام الكهرباء.
- معرفة التسلسل النووي لكل قطع الحمض النووي المعزولة على نحو سريع ودقيق كي يتمكن العلماء من معرفة التركيب الإنشائي للمورثات واستنتاج أنواع البروتينات التي تنتجها.
- تهجين الحمض النووي، وهو ما يساعد على معرفة أحجام قطع الحمض النووي وفي الكشف عن قطع محددة من الحمض النووي في خليط معقد من القطع المتشابهة.
- استنساخ الحمض النووي، للحصول على نسخ عديدة ومتطابقة منه.
- تعديل الحمض النووي أو إعادة هندسته قبل إعادته مرة أخرى إلى الخلية.
طبقت الهندسة الوراثية بكل تقنياتها على المحاصيل الزراعية. وكان هناك المؤيد والمعارض لهذا الإنجاز، إذ حذر المعارضون من المحاصيل المعدلة وراثياً لدى طرحها لأول مرة في الأسواق عام 1996، وقدروا أنها قد تلحق ضرراً خطيراً بالبيئة وصحة الإنسان، أما المؤيدون فردوا على ذلك بالقول إن التقنية الجديدة آمنة وهي ستوفر الغذاء للعالم.
ورغم العدد القليل من التحذيرات، إلا أنه لا يوجد دليل حقيقي على أن المحاصيل المعدلة وراثياً قد ألحقت ضرراً بصحة الإنسان أو البيئة خلال الأعوام التي شهدت ارتفاعاً مضطرداً في استخدامها.
لقد أفرزت المحاصيل المعدلة وراثياً فوائد حقيقية، ودفعت المنتجات الزراعية باتجاه تصاعدي، مما أدى إلى تراكم كميات كبيرة منها على نحو يخلق صعوبة أمام المزارعين لتسويقها بأسعار مربحة. ومن الواضح أن المحاصيل المعدلة وراثياً لم تفرز النتيجة الكارثية التي حذر منها النقاد، ففي عام 1998 أثار عالم كيميائي ضجة عندما زعم أن البطاطا المعدلة وراثياً تسببت في ظهور تشوهات لدى الفئران التي تناولتها، لكن معظم العلماء اتفقوا على أن تجارب هذا العالم كانت معيبة إلى درجة خطيرة.
وتخوف الكثيرون من الأسوأ في ما بعد، عندما أفاد باحثون أمريكيون بأن يرقات الفراشة الملكة ماتت في المختبر بعد تناولها لأوراق من نبتة الصقلاب مغبرة بغبار طلع مأخوذ من نبات ذرة معدل وراثياً. وقد عُدِّل هذا النبات كي تضم مورثاته شكلاً من أشكال السموم البكتيرية لإبادة الحشرات. لكن بعد عامين من الدراسة، تبيَّن أن غبار طلع معظم أنواع الذرة الحاوية على السم البكتيري لا تُعد سامة جداً، وأن اليرقات في الحقل لم تتناول ما يكفي منها كي تؤذي أنفسها. وبدا كما لو أن هذه الدراسة قد حلت القضية الرئيسية، لكن بعد وقت قصير ظهر على السطح خوف آخر يتعلق بصحة الإنسان من جديد، وكانت الذرة المعدلة وراثياً هي السبب أيضاً.
وهكذا، كانت المحاصيل المعدلة وراثياً ومازالت قضية حوار بين مؤيد ومعارض.

المراجع:
الروابط التالية:

https://www.abtalar.info/vb/showthrea...ted=1#post8145
https://www.hadjaissa.com/showthread.php?tid=824

https://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%87%...AB%D9%8A%D8%A9

https://saed9.maktoobblog.com/1616693/

https://www.as7apcool.com/vb/showthread.php?t=42781

https://www.arabs48.com/display.x?cid=12&sid=125&id=51964
https://www.hadjaissa.com/showthread.php?tid=826
https://www.alkherat.com/vb/showthread.php?t=7117
https://akhawat.islamway.com/forum/in...&mode=threaded