درس مفهوم الهندسة الوراثية

مفهوم الهندسة الوراثية

I انتقال طبيعي لمورثات بكتيرية إلى الخلية النباتية:
مرض جرب السنخ عبارة عن ورم سرطاني ضخم يظهر على مستوي منطقة التقاء الساق و الجذر عند بعض النباتات(الصورة) و قد بينت ملاحظات وجود بكتيريات تدعى Agrobacterium Tumefaciens
اضغط على الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي
Courtesy Missouri Botanical Garden 1 ـ بعض المعطيات التجريبية:
استنتاج ملاحظات تجارب بكتيريات Agrobacterium Tumefaciens هي التي تحفز الخلايا النباتية على التكاثر العشوائي
ظهور الورم
تجربة 1 : نعزل من ورم جرب السنخ بكتيريات Agrobacterium Tumefaciens و يتم إدخال هذه البكتيريات في فتحة حديثة أنجزت على نبات سليم الخلايا النباتية اكتسبت صفة الورمية أي التكاثر العشوائي اي ان البكتيريات أحدثت تغييرا في جينوم الخلايا النباتية
لوحظ أن خلايا النسيج تتكاثر بصورة عشوائية عكس الخلايا العادية. تجربة 2 : نزرع نسيج جرب السنخ لا يحتوي على بكتيريات في وسط زرع ملائم
2 ـ ملاحظات
ـ تحتوي البكتيريات بالإضافة إلى صبغيها على حلقات صغيرة من ADN قادرة على الانتقال من خلية إلى أخرى كما أنها سريعة التضاعف و بطريقة مستقلة عن الصبغي البكتيري،تسمى البلاسميدات Plasmides
3 ـ بنية البلاسميد Ti للبكتيريات A.T
مكنت ظاهرة الانتقال الطبيعي لمورثات A.T للخلايا النباتية من وضع الخريطة الوراثية للبلاسميد Ti
اضغط على الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي
4 ـ خلاصة:
تستغل البكتيرية A.T التي تعيش في التربة وجود الجروح الناتجة عن انخفاض درجة الحرارة لتحقن لخلايا النباتات الجزء ADN-T عن طريق البلاسميد ، ليندمج مع المادة الوراثية للخلية النباتية(لتغيير الوراثي) فيصبح قادرا على التعبير و يتجسد هذا في: - تركيب كميات كبيرة من الأوبينات OPINES و هي مركبات ضرورية لنمو و تكاثر A.T .
- تكاثر عشوائي للخلايا النباتية.
اضغط على الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي
II تقنيات نقل مورثات من إلى خلية الى اخرى:
1 ـ تعريف:
تشمل الهندسة الوراثية مجموع التقنيات و المناولات التي تسمح بنقل مورثة من نوع إلى آخر.لتحسين المردودية في عدة مجالات، من أهمها الميدان الصيدلي ـ الطبي و الفلاحي و الصناعي. انظر الرابط
2- مراحل نقل مورثة من خلية إلى بكتيرية معينة: انظر الرابط

اضغط على الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي



3 ـ طريقة لاستخلاص المورثة المرغوب فيها من الخلية
اضغط على الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي
4 ـ رصد البكتيريات المعدلة وراثيا
اضغط على الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي
5 ـ بعض تطبيقات الهندسة الوراثية
أمثلة:
بكتيريات تركب:
الأنسلين، عوامل التجلط ، هرمون النمو ، أنزيمات تحلل بعض المواد الملوثة كالنفط ، بروتينات مصنعة لا توجد في الطبيعة ...


انتاج الأنسلين
اضغط على الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي
يمكن أيضا تعديل كائنات متعددة الخلايا.
عند النباتات :
تدمج المورثة في خلية منسية تزرع لتتكاثر لتعطي نبتة جديدة.
ـ نباتات مقاومة للحشرات.
ـ نباتات مقاومة للمبيدات.
ـ نباتات مقاومة للبرودة.
ـ نباتات ذات نكهات جديدة.
ـ نباتات غنية ببعض المواد كالفيتامينات.
عند الحيوان:
تدمج المورثة في بيضة مخصبة ثم توضع في رحم أنثى لتعطي حيوانا معدلا وراثيا.
ـ حيوانات تنمو بسرعة.
ـ حيوانات قليلة الدسم.
ـ حيوانات ذات قدرة إنتاجية كبيرة ( الحليب ، اللحوم ، البيض ... ).
عند الإنسان:
نقل المورثة العادية إلى الخلايا الأصل للنسيج المصاب بخلل ناتج عن غياب أو طفرة أو عدم عمل المورثة ، ثم إعادة زرع الخلايا المعدلة عند المريض.
6 ـ مخاطر :
6 ـ 1 ـ بالنسبة للبيئة:
تأثير على السلالسل الغذائية:
الذرة المعدلة وراثيا تقضي على الحشرات الضارة (فراشة النارية Pyrale ) لكنها تقضي على الحشرات النافعة ايضا التي تتغدى على اليرقات المتطفلة على الذرة, و يبدو ان المواد السامة المركبة من طرف الذرة تصبح اكثر سمية بعد تعرضها لتغيرات كيميائية بفعل استهلاكها من طرف اليرقات و هذا يدفع الى مراعاة كل السلسلة الغذائية اثناء التعديل الوراثي.

سمية المبيدات:
انتشار النباتات المعدلة وراثيا لمقاومة المبيدات يؤدي الى ارتفاع استعمال هذه الأدوية في الميدان الفلاحي مع ما يصاحبه من ارتفاع التلوث و الامراض المرتبطة باستعمال المبيدات من طرف المزارعين.
6 ـ 2 ـ بالنسبة للصحة:
تأثير على الوظائف الحيوية :
يلاحظ عند الفئران التي تتغدى على البطاطس المعدلة وراثيا خلل في جهاز المناعة و في نمو بعض الاعضاء عكس الفئران التي تتغذى على بطاطس عادية رغم اضافة المادة التي تنتجها النباتات المعدلة وراثيا.
الحساسية عند الانسان :
ارتفاع استهلاك نبات الصوجا المعدل وراثيا صاحبه ارتفاع في معدلات الحساسية من هذا النبات و مشتقاته.
مقاومة المضادات الحيوية:
اغلبية النباتات المعدلة وراثيا تحتوي على مورثة مقاومة لمضاد حيوي معين، عند تحلل هذه النباتات تترك اجزاءا من ADN في التربة الذي يمكن ان ينتقل الى بكتيريات اخرى فتصبح مقاومة لبعض المضادات الحيوية المستعملة كادوية من طرف الانسان.