جدول المحتويات
استخدامات الهندسة الوراثية في تحسين الإنتاج الحيواني
تعتبر الهندسة الوراثية أداة قوية تتيح لنا إدخال تحسينات كبيرة على الإنتاج الحيواني. من خلال تعديل الحمض النووي للحيوانات، يمكننا تحقيق أهداف متعددة، تتراوح بين تحسين جودة المنتجات الحيوانية وزيادة مقاومتها للأمراض.
تغيير تركيب وصفات الحليب
تعتبر البروتينات الموجودة في الحليب مرتبطة بشكل وثيق بجينات معينة تحدد تركيبته. من خلال التعديل في هذه الجينات، يمكننا تغيير خصائص الحليب. على سبيل المثال، يمكن إدخال بروتين اللاكتوفيرين البشري (lactoferrin) إلى حليب الأبقار. هذا البروتين يلعب دورًا حيويًا في نقل الحديد ومنع نمو البكتيريا. إضافة اللاكتوفيرين إلى حليب الأبقار يمنحه خصائص مضادة للبكتيريا، مثل إنتاج إنزيم البروتياز (protease) الذي يزيد من مقاومة التهاب الضرع.
تطوير إنتاج الصوف
يهدف هذا المجال إلى تحسين إنتاج صوف الأغنام وتعديل خصائص الألياف فيه. أحد الأساليب التي تم تجربتها هو زيادة إنتاج الصوف عن طريق نقل إنزيم السيستين (systine) من الجينات البكتيرية إلى جينوم الأغنام. كان الاعتقاد السائد هو أن السيستين هو الحمض الأميني المحدد لتكوين الصوف، ولكن هذه العملية لم تظهر فعالية كبيرة في الأغنام المعدلة وراثيًا.
تعتبر عملية التحكم في لون وجودة الصوف المستخدم في صناعة المنسوجات، بالإضافة إلى تسهيل عملية حصاده من الأغنام، أحد المجالات التي تركز عليها الهندسة الوراثية في الثروة الحيوانية. بعض العمليات في هذا المجال ساهمت في التلاعب في جودة وكثافة ومدى نعومة الصوف وتجعيده، بالإضافة إلى التعديل في خصائص الألياف باستخدام طرق التعديل الوراثي والتلاعب بالجينات.
يسعى العلماء مستقبلًا إلى إيجاد طرق تعديل وراثي تسمح بإدخال تحسينات على مرونة الألياف وقوتها، بالإضافة إلى السعي لتركيز عمليات التعديل الجيني على سطح هذه الألياف بهدف التقليل من التفاعلات بينها، الأمر الذي سيفيد في تقليل انكماش الملابس المصنوعة من الصوف.
تعزيز القدرة على مقاومة الأمراض
أتاحت الهندسة الوراثية طرقًا جديدة وفعالة لزيادة مقاومة الحيوانات للأمراض. يمكن دمج جينات مقاومة الأمراض من مصادر مختلفة في جينات المواشي، مما يساهم في تحسين المقاومة الحيوانية للمرض. هذا يعود بالنفع على منتجي الثروة الحيوانية والمستهلكين على حد سواء، حيث تتوفر منتجات حيوانية أكثر أمانًا في الأسواق وخالية من الأمراض المعدية للإنسان، مثل إنفلونزا الطيور.
من بين الطرق المستخدمة لتحقيق مقاومة متزايدة للأمراض في مجالات الهندسة الوراثية، إدخال تركيبات جينية تمنح الحيوان مقاومة لمرض معين، أو حذف وإزالة بعض الجينات والمواضع الحساسة للمرض من الحيوان.
تسريع معدلات النمو وإنتاج اللحوم
ساهمت عمليات إنتاج المواشي المعدلة جينيًا في توفير معرفة أكبر حول عمل الجينات التي تتحكم في النمو. باستخدام تكنولوجيا الهندسة الوراثية، أصبح من الممكن التلاعب في عوامل ومعدلات النمو. من بين التطبيقات على ذلك إدخال هرمون النمو (GH) للمواشي والأسماك، لتصبح معدلة وراثيًا وتحمل في تركيبها الجيني هرمون (GH) خارجي يزيد من سرعة نموها.
إنتاج اللقاحات المطورة
تساهم عملية التطعيم في تحصين الحيوانات من بعض الأمراض، وذلك بحقن أشكال ضعيفة من البكتيريا والفيروسات الحية أو الميتة أو سمومها في الحيوان، ولكن تحمل هذه اللقاحات في كثير من الأحيان آثارًا ضارة للحيوان.
طُورت تقنيات حديثة للحد من هذه المخاطر توفر بدائل للقاحات التقليدية، فالآن يتم تعديل معظم اللقاحات تعديلاً وراثيًا لإنتاج وتطوير فيروسات معدلة وراثيًا يمكنها أن تكسب الحيوان المناعة، دون توافر جيناتها على تسلسلات معدية تسبب المرض.
مفهوم الهندسة الوراثية
يمكن تعريف الهندسة الوراثية ببساطة على أنها عملية تعديل مباشر لجينات الكائن الحي.
كما وتُعرّف على أنها عملية معالجة اصطناعية أو عملية إعادة تركيب الحمض النووي (DNA)، أو أجزاء من الحمض النووي لإنتاج كائنات مُعدلة وراثيا.
ويمكن استخدام الهندسة الوراثية لنقل الجينات المفيدة من كائن حي لآخر للتحسين من بعض صفاته.
الحيوان المعدل وراثيًا: نظرة عامة
الحيوان المُعدل وراثيا هو الحيوان التي تم تعديل جيناته إما بإضافة أو تغيير أو حذف تسلسلات معينة من الحمض النووي. وتتم هذه العملية من أجل إكساب الحيوان صفات وسمات جديدة، أو تغيير إحدى خصائصه مثل خاصية مقاومة الحيوان للمرض.
يمكن أن تنتقل الصفات والخصائص الجديدة المكتسبة من التعديل الجيني للحيوان للأجيال اللاحقة؛ وذلك لكون الحمض النووي هو المادة الوراثية للكائن الحي، والتي تُحمل عليها الخصائص والصفات التي يرثها الكائن الحي من الآباء.
الفرق بين الحيوان المعدل وراثيًا والحيوان المستنسخ
الحيوان المعدل وراثيا هو حيوان تم إكسابه صفات وسمات جديدة عن طرق عملية تعديل جيني تتضمن تعديل تسلسلاتٍ من المادة الوراثية (DNA) أو إضافتها أو حذفها، بينما الحيوان المستنسخ هو نسخة طبق الأصل عن حيوان آخر تم إنتاجه عن طريق عمليات الاستنساخ.
المراجع
- Haben Fesseha (21/12/2020), “Genetic Engineering Application in Animal Breeding-Review”, biomedres, Retrieved 1/2/2022. Edited.
- Mebratu A. Bitew, Habtamu Biyazen Derseh, Mekonnen Girma, “Genetic engineering in animal production: Applications and prospects”, researchgate, Retrieved 2/2/2022. Edited.
- “Genetic Engineering and Its Application in Animal Breeding: Revie”, irispublishers, 6/10/2020, Retrieved 2/2/2022. Edited.
- “Genetically Engineered Animals: Frequently Asked Questions”, archive.bio, Retrieved 1/2/2022. Edited.
- “genetic engineering”, britannica, Retrieved 1/2/2022. Edited.
- “Genetically modified animals”, efsa.europa, Retrieved 1/2/2022. Edited.
قال تعالى: ﴿وَفِي الْأَرْضِ آيَاتٌ لِّلْمُوقِنِينَ * وَفِي أَنفُسِكُمْ أَفَلَا تُبْصِرُونَ﴾ [الذاريات: 20-21].
وفي الحديث: “إن الله يحب إذا عمل أحدكم عملاً أن يتقنه”.
