أهداف التعديل الوراثي
التعديل الوراثي هو تقنية متقدمة تستخدم في مجموعة متنوعة من المجالات لتحقيق مجموعة من الأهداف المتعددة. وفيما يلي أبرز المجالات التي تستفيد من التعديل الوراثي والأهداف المرتبطة بها:
علاج الأمراض
طور الباحثون علاجات جينية تعتمد على التعديل الوراثي، بهدف الوقاية من الأمراض وعلاجها لدى البشر. العلاج الجيني هو وسيلة فعالة لعلاج الأمراض الناجمة عن الطفرات الجينية، مثل مرض السكري والسرطان.
تستهدف هذه العلاجات التغيرات التي تحدث في الطفرات الجينية، سواء كانت جسدية أو جنسية، مما يجعل تقييم سلامة وفعالية العلاجات الجينية وتحسين تقنيات تحرير الجينات خطوات حيوية لضمان أن هذه التكنولوجيا جاهزة للاستخدام العلاجي.
البحث العلمي
يُستخدم التعديل الوراثي في الأبحاث العلمية الأساسية لتعزيز فهم الخلايا والأنسجة البشرية، مثل دراسات الخلايا الجذعية والخلايا السرطانية. يهدف هذا البحث إلى توسيع المعرفة حول الأمراض وآليات التكاثر للكائنات الحية.
التكنولوجيا الحيوية
وتمتد استخدامات التعديل الوراثي إلى مجالات متعددة، مثل القطاع الزراعي، حيث تم تطوير النباتات المعدلة وراثيا لزيادة الإنتاجية ومقاومة الأمراض والجفاف. كما تم تعديل الحيوانات لتحسين صفاتها الإنتاجية في البيض واللحوم والحليب.
إنتاج الغذاء والوقود الحيوي
ويتجاوز استخدام التعديل الوراثي العديد من المجالات التكنولوجية لتحقيق أهداف مختلفة، منها:
- إنتاج أغذية خالية من مسببات الحساسية مثل اللاكتوز والجلوتين. تمت إزالة اللاكتوز من الحليب وتعديل القمح لإزالة الغلوتين.
- تحضير قهوة منزوعة الكافيين عن طريق تعطيل الجينات المسؤولة عن إنتاج الكافيين باستخدام تقنيات التعديل الوراثي.
- تطوير الوقود الحيوي باستخدام الطحالب التي تنتج الدهون المستخدمة في إنتاج الوقود الحيوي.
- إنتاج الطماطم الحارة بشكل طبيعي عن طريق تعديل الجينات لنقل السمات المطلوبة لإنتاج الكابسيسين، وهو المركب الذي يعطي الفلفل الحار طعمه الحار.
- سمك السلمون المعدل وراثيا لينمو بشكل أسرع، أسرع مرتين من سمك السلمون العادي، وأكثر مقاومة للأمراض.
- زيادة محتوى الأوميغا 3 في الأسماك لتحسين قيمتها الغذائية وصحتها.
فهم التعديل الوراثي
التعديل الوراثي، المعروف أيضًا باسم تحرير الجينات، هو مجال بحثي مهم يسعى إلى تعديل جينات الكائنات الحية مثل الإنسان والنباتات والميكروبات مثل البكتيريا، عن طريق تصحيح الطفرات عن طريق إضافة أو إزالة تسلسلات معينة من الحمض النووي. على الرغم من أن تقنيات تحرير الحمض النووي كانت موجودة منذ عدة عقود، إلا أن الأساليب الحديثة جعلت عملية تحرير الجينوم أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة.
يعتمد التعديل الوراثي على التقنيات التي تستخدمها الخلايا لإصلاح الأجزاء التالفة من الحمض النووي عن طريق إعادة ربط النيوكليوتيدات المكسورة معًا بواسطة إنزيمات معينة. وقد قام العلماء بمحاكاة هذه العملية الطبيعية باستخدام هذه الإنزيمات لتعديل الجينات وإصلاح الحمض النووي بكفاءة عالية.