ملخص التقانة الحيوية، الثقافة العلمية

الفصل الأول التقانة الحيوية

تعرف التقانة الحيوية بأنها المعارف والمهارات والأساليب والوسائل التي يستخدمها الإنسان في توظيف الكائنات الحية أو أجزاء منها؛ لتطوير المنتجات وتحسينها كماً ونوعاً، من خلال إحداث تعديلات على المادة الوراثية.
ويشمل الأساس العلمي للتقانة الحيوية عدداً من الفروع العلمية، أهمها: علم الأحياء الجزيئية، وعلم الخلية، والكيمياء الحيوية، وعلم الوراثة، وعلم الأحياء الدقيقة، وعلم النبات، وعلم المناعة، وهي تتراوح بين عمليات قديمة مثل التخمر، وحديثة مثل الهندسة الوراثية.

اختيار الكائن الحي الذي يحتوي على الصفة الوراثية المرغوبة.
اختيار مقطع الـ ⁦DNA⁩ الذي يحتوي على الجين المطلوب كالجين المسؤول عن إنتاج الأنسولين مثلاً، وقطعه بمساعدة أنزيم خاص.
اختيار كائن حي يحتوي على البلازميد مثل البكتيريا والخميرة.
قص البلازميد في منطقة معينة باستخدام أنزيمات القطع نفسها.
ربط مقطع الـ ⁦DNA⁩ المقصوص مع البلازميد لإنتاج الـ ⁦DNA⁩ المعدل باستخدام أنزيم ربط مناسب.
إدخال الـ ⁦DNA⁩ المعدل لكائن حي آخر كالبكتيريا مثلاً.
زراعة البكتيريا في أوعية معقمة في وسط مناسب، واستخلاص المادة المطلوبة بعد مرور فترة مناسبة في الحاضنة لاستخدامها في الأغراض المخصصة لها.

يتم استخلاص البلازميد من البكتيريا، ويضاف إليه الجين المرغوب إدخاله، مثل جين مقاومة الآفات.
إدخال البلازميد إلى الخلية النباتية المراد تعديلها فيندمج مع ⁦DNA⁩ أحد كروموسوماتها.
عندما تنقسم الخلية النباتية، فإن كل خلية ناتجة عن الانقسام تحصل على نسخة من الجين المضاف عن طريق تضاعف ⁦DNA⁩، وبالتالي تصبح خلايا النباتات مزودة بهذا الجين، الذي يضفي صفة مقاومة الآفات.

تؤخذ بويضة من أنثى الحيوان (الماشية مثلاً) ويتم إخصابها خارجياً.
يؤخذ الجين المرغوب تكثيره من خلية إنسان، مثل جين هرمون النمو، ويتم ربطه بمحفز لجين يعمل في خلايا الغدد اللبنية، ويحقن الجين الناتج في نواة البويضة المخصبة قبل انقسامها الأول، ليصبح جزءاً من جيناتها.
تزرع البويضة المخصبة في رحم أنثى حيوان مهيأة للحمل، وإذا نجحت العملية يتم ولادة حيوان له القدرة على إنتاج هرمون النمو في حليبه طوال حياته.
يعزل الهرمون، ويتم معالجته وتنقيته واستخدامه.