1 / 48

مقدمــة

"Recombinant DNA technology" Or "DNA cloning," نسخ أو استنساخ القطع من إل DNA عن طريق الهندسة الوراثية. مقدمــة. علي امتداد العشرين سنة الماضية ظهر علم الهندسة الوراثية، وتنامي بسرعة حتى أصبح يستخدم في كثير من المعامل المنتشرة في العالم .

gareth
Download Presentation

مقدمــة

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. "Recombinant DNA technology" Or "DNA cloning,"نسخ أو استنساخ القطع من إل DNA عن طريق الهندسة الوراثية

  2. مقدمــة • علي امتداد العشرين سنة الماضية ظهر علم الهندسة الوراثية، وتنامي بسرعة حتى أصبح يستخدم في كثير من المعامل المنتشرة في العالم . • يعد الآن عملاً تقليدياً لاستخلاص جزءً معين من جينوم أي كائن حي وتحديد متوالية قواعده ودراسة وظائفه. • حيث تم تسخير هذه التكنولوجيا لتحقيق أهداف مميزه في مجالات مختلفة مثل: إنتاج البروتينات المفيدة بطرق جيدة، إنتاج النباتات و الحيوانات المحورة وراثياً. • وتكمن الأهمية الأساسية للهندسة الوراثية في عزل متوالية محددة من الجينوم، وهذا يعد في حد ذاته جوهر عملية استنساخ الجين وهي عبارة عن شكل من أشكال الزراعة الجزيئية.

  3. رغم حداثة الإجراءات المستخدمة في تداول الجين إلا أن تطور الهندسة الوراثية اعتمد في الأساس علي معلومات وخبرة علماء وراثة الميكروبات،فلقد بدأ علم الوراثة بإعادة اكتشاف أعمال مندل في نهاية القرن التاسع عشر • وخلال الأربعين سنة التالية تم تفسير أسس الوراثة و التخريط الوراثي وتم إثبات دور الحمض النووي كمادة تحمل الصفات الوراثية. • في أواسط الأربعينيات ازداد فهم واستيعاب آليات نقل الجين بين بعض أجناس البكتيريا. • اكتشاف تركيب الحمض النوويDNAسنة 1953 حدث تطوير الوراثة إلي المستوى الجزيئي • إثبات الشفرة الوراثية سنة1966 • سنة 1970 هي الحجر الأساسي في تطوير الهندسة الوراثية حيث تم عزل إنزيم لصق الحمض النووي DNA ligase تلي ذلك عزل إنزيمات القطع Restrection enzyme . • تم إنتاج أول جزيئات للحمض النووي التركيبي DNAسنة 1972 باستخدام خواص لإنزيمات القاطعة وقدرة إنزيم الربط علي توصيل قطع DNA مع بعضها البعض. • كما أمكن لهم توصيل جزيئات من الحمض النووي لأحد الكائنات مع حمض نووي لكائن آخر مختلف، ولقد استحدث هذا الإجراء سنة1973

  4. Thomas Hunt Morgan 1866-1945, Adopted from T.A Brown George Mendel, b: 1822-D: 1884.

  5. DNA is a double helix James Watson and Francis Crick Adopted from T.A Brown

  6. وبذلك تفتق هذا التطور بظهور تكنولوجيا مميزة تعرف اليوم بتكنولوجيا استنساخ الجين Gene cloning. • مع تقدم البيولوجيا الجزيئية في العالم بخطوات عاجلة مثل إنهائهم لمسودة الجينوم البشري قبل الوقت الذي قدر له بأربع سنوات، وهندست النباتات لتحمل اكبر قدر ممكن من البروتين، أو لكي تنمو في ارض قاحلة مالحة كما هندسة هرمون الأنسولين وأصبح يتداوى به الفقراء، وهرمون النمولهذا ألقيت الضوء علي هذا الجزء ليكون محوراً لا فتح أفاق جديدة للبحث في هذا العلم الخصب.

  7. Enzyme Hormone Antibody carrier Regulator ….etc

  8. أنواع الاستنساخ

  9. الجين يعمل في المكان المناسب و الوقت المناسب

  10. النسخ باستخدام الخلايا الحية

  11. القواعد الأساسية لعملية النسخ...

  12. وبذلك نجد إن  يرتكز النسخ باستخدام الخلايا الحية على4 خطوات: • 1- تصميم قطعة مهجنة من DNA المراد نسخها و DNA من ناقل (Vector) و لدية القدرة على التكاثر.و ذلك عن طريق استخدام الإنزيمات القاطعة(Restriction enzymes). • 2- نقل القطعة المهجنة و التي هي بداخل الناقل إلى خلية حية و في العادة تستخدم البكتيريا(Bacteria ) خاصة النوع المعروف بالايكولي (E,coli أو الخميرة( Yeast). • 3- اختيار المستعمرات البكتيرية التي تحتوي على الناقل و القطعة المهجنة و السماح لها بالتكاثر.عن طريق أطباق الزراعة(Culture Plates) أو في محاليل سائلة. • 4 - استخلاص القطع المهجنة و استخراج DNA منها بكميات كبيرة.

  13. الناقلات ( Vectors) •  الناقل و التي تسمى باللغة الإنجليزية "فيكتور" هي في الغالب فيروسات أو قطع من الحمض النووي موجودة في البكتيريا.كما أن هناك أنواع صناعية تم صنعها في المختبرات الطبية و هي في العادة مواد شبه صناعية لأنها في الأصل مصنعة من مواد موجودة في الطبيعة.

  14. االبلازميد( Plasmid) • و هي من اشهر الناقلات ،و هو عبارة عن قطعة صغيرة من الحمض النووي قابلة للتكاثر بمعزل عن بقية الحمض النووي الموجود في الكر وموسومات .و هي شبيهة بالفيروس الصغير و لكنها لا تحتوي على طبقة خارجية من البروتين. • و البلازميد عبارة عن قطعة من الحمض النووي موجود في البكتيريا خاصة في  الاي كولي(E.Coli) و بعض أنوع الخميرة ( Yeast) . و لدية القدرة على التكاثر الذاتي و بمعزل من بقية الكر وموسومات الموجودة في الخلية.كما أن هناك بلازميدات تستطيع التكاثر داخل البكتيريا و الخميرة في آن واحد. • يوجد على البلازميد جين خاص يكافح المضادات الحيوية كالمبيسيلين و التترسيكلين .و هذه الجينات الحامية من المضادات الحيوية تساعد في التعرف و عزل البكتيريا التي تحتوي على البلازميد الذي عليه الجين الذي كنا ننوي استنساخه.

  15. الناقلات الفيروسية ( Viral Vectors): •  إن اشهر هذه الأنواع هي الفيروسات البكتيرية المعروفة بالفاج ( Phage). و هي عبارة عن قطعة من DNAمغطاة بغلاف بروتيني. ومن اشهر أنواع الفيج ما يسمى بفيج لمدا (lambda phage) و هو فيروس موجود في الاي كولي E. coli. وهذا النوع من الناقلات تستطيع أن تحمل قطعة من DNAحتى غاية   كيلوبيز.و لقد حورت هذه الفيروسات لكي تستطيع حمل كمية اكبر منDNA.

  16. الناقلات الكروموسومية الصناعية (Artificial Chromosomes ): •  نظرا للحاجة إلى نقل إحجام كبيرة من DNA فقد قام بعض العلماء بتحوير بعض الناقلات الطبيعية  لكي تقوم بهذه المهمة.و يوجد حاليا ناقلات على شكل كروموسوم و فيها القطع الأساسية لكي تعمل على شكل كروموسوم.و من هذه الأنواع ما يعرف بــ الياك او كروموسوم الخميرة الصناعي(Yeast Artificial Chromosomes / YAC ) و الذي يستطيع نقل أكثر من 500 كيلوبيز (500 kb ).  

  17. القطع المحددة (Restriction fragments ): •  عندما يضاف الإنزيم القاطع إلى محلول به شريط من DNAفانه يقطّعه إلى عدة قطع و ليس إلى قطعتين فقط.و كل قطعة مقطوعة بالإنزيم تسمى قطعة محددة.و يختلف طول هذه القطع على حسب المسافة التي بين كل مقطع و أخر.و لكن يجب أن تكون كل قطعة محددة لها نفس الحجم في كل نوع من الكائنات الحية. • و يمكن التأكد من ذلك بتحليل قياس لهذه القطعة بتقنيه حركة DNAالكهربائية على الجيل ( Gel Electrophoresis). • و بذلك فان حجم القطعة قد اختلف تعرف هذه الظاهرة عند علماء الوراثة بتفاوت القطع المحددة المصحوب بطفرة(Restriction Fragment Length polymorphism. RFLP )

  18. قص و قطع الحمض النووي: • كما هو معروف فان البروتينات موجودة داخل الخلية على شكل قطع منفصلة عن بعضها البعض و هذا بالطبع سهل عملية فصلها عن بعضها البعض بطرق فنية مناسبة. ولكن الجينات موجودة على الكروموسومات متصلة ببعضها البعض و ليست على شكل قطع منفصلة. وهذا التسلسل و الترابط في الجينات جعل عملية فصله و عزل  و استخلاص جين محدد من بقيه الجينات مهمة صعبة ان لم تكن مستحيلة قبل عام 1970. • ولكن اكتشاف الإنزيمات القاطعة(Restriction Nucleases ) ساعد في عملية استخلاص الجينات و قطع DNAو نسخها .

  19. الإنزيمات القاطعة (Restriction Nucleases ) • لا شك أن كل كائن حي لديه طرق دفاع مختلفة تحميه من غارات الأعداء و هجوم المعتدين! و البكتيريا هي إحدى هذه الكائنات و لها أعداء كثر و من أهم أعدائها الفيروسات المختلفة. لدلك البكتيريا تنتج خمائر(إنزيمات) مهمتها تدمير الفيروسات. و من هذه الإنزيمات الإنزيمات القاطعة أو (Restriction Nucleases).و تقوم هذه المقصاة أو القواطع بقص الحمض النووي(DNA)للفيروس و بذلك يشل عمله و يبطل مفعولة. و بما أن DNAمادة موجودة بشكل طبيعي في البكتيريا كما هو الحال في الفيروسات و الكثير من الكائنات الحية فان هذه المقصاة قد تشكل خطرا على البكتيريا نفسها في قصها DNA الخاص بها.ولكن هذا لا يحدث و السر في ذلك هو  قيام البكتيريا بتحوير أجزاء من DNA الخاص بها عن طريق إضافة مجموعة الميثيل( Methyl) إلى بعض الأحماض الأمنية من نوع الادنين او السيتوسن(Methylation at an A or a C residue ) فلا يستطيع المقص أو القاطع من قص الحمض النووي الخاص بالبكتيريا.و عند اكتشاف هذه القواطع في السبعينيات الميلادية بدأ العلماء في استخدامها كمقصاة لقص DNA .و ساعدتهم هذه المقصاة في عملية التحكم في DNA.و يوجد حاليا أكثر من مائه نوع من هذه المقصاة.و تقسم هذه المقصاة إلى نوعين رئيسيين، النوع الأول يقص شريط DNA المزدوج بشكل رأسي مستقيم(Blunt ends) و النوع الثاني يقص بشكل متعرج(Staggered cuts, )  و بتالي يجعل طرفي DNA المقطوع مادة قابلة "للزق"قطعة غريبة من DNA فيها.و عن لصق قطعة من DNA في داخل الفراغ الناتج من القطع ينتج لنا قطعة مركبة من قطعتين مختلفتين من DNA و هذه القطعة تسمى DNA مهجّن أو (Recombinant DNA).

  20. كيف يتعرف الإنزيم القاطع على المكان المفترض أن يحدث القطع فيه؟ • كل إنزيم قاطع يعتبر عن مقص خاص لقطع DNAفي نقطة محددة.و يتعرف الإنزيم القاطع على مكان  القطع حسب تسلسل DNA للقطعة.فكل إنزيم قاطع يقطع في تسلسل محدد.فمثلا الإنزيم القاطع المعروف بالهيبا و احد(Hpa I )يقطع عندما يجد 6 من الأحماض النووية في هذا التسلسل ( GTTAAC) بينما الإنزيم القاطع إيكو أر واحد (Eco RI ) يقطع عندما يجد 6 من الأحماض النووية في هذا التسلسل( GAATTC).و للمعلومية فان هيبا واحد سمي بهذا الاسم لأنه يوجد في بكتيريا الهيموفلس بارا انفلونزا (Hemophilus parainfluenzae ) و هذا الإنزيم يعتبر من الإنزيمات التي تقطع بشكل رأسي مستقيم.بنما انزيم الايكو ار واحد فهو مأخوذ من بكتيريا الايكو كولي (Escherichia coli )، ويعتبر من الإنزيمات التي تقطع بشكل متعرج.

  21. 1- تصميم القطع مهجنة من DNA  يعتمد النسخ باستخدام الخلايا الحية على قدرة القطعة المراد نسخها على الانقسام أو التكاثر الذاتي عندما توضع داخل الخلية الحية.و لا شك أن قطع DNA العادية ليس لديها القدرة على التكاثر الذاتي و لذلك فان العلماء قاموا بتجاوز هذا الأمر بان ادخلوا القطعة التي يريدون نسخها في ناقل من النواقل(  Vectors ) المعروفة بقدرتها على التكاثر الذاتي.و بغض النظر عن نوع  الناقل فان طريقة إدخال قطعة DNA المراد نسخها إلى الناقل تقريبا واحدة. و هذه الخطوات ببساطة كما يلي: 1-      بعد أن يتم تحديد القطعة المراد نسخها يضاف إليها إنزيم قاطع محدد و ليكن مثلا إنزيم ( أ )فيقوم هذا الإنزيم بقطع DNA في مكان محدد حسب التسلسل النووي. 2-      يضاف نفس الإنزيم للناقل و الذي يقوم بقطعة أيضا في نفس التسلسل النووي. 3-       تضاف القطع المراد نسخها بعد قطعها بالإنزيم القاطع إلى الناقل المقطّع. فتتداخل التسلسلات النووية بين الناقل و بين قطع DNA المراد نسخها. ينشأ من ذلك قطعة مهجنة من الناقل و بداخله القطعة المراد نسخها. و ترتبط قطعة DNA البلازميد من أطرافها برابطة هيدروجينية و هي رابطة ضعيفة لذلك يضاف إنزيم يسمى اللاصق(Ligase ) لكي يحول الترابط بين قطعة DNA و التناقل إلى رابطة قوية(Covalent Bond )  إن أكثر لناقلات استخداما هي البلازميد و لكن يمكن استخدام الفيج أو الياك أو أي ناقل أخر.و الذي يحدد نوع الناقل المراد استخدامه هو في العادة كبر القطعة المراد استنساخها.ففي حالة القطع الصغيرة يستخدم البلازميد أو الفيج بينما يستخدم الياك أو الباك في حالة القطع الكبيرة.

  22. 2-      نقل القطعة المهجنة و التي هي بداخل الناقل إلى خلية حية •  في الغالب تستعمل البكتيريا خاصة النوع المعروف الايكولي(E.Coli) في عملية الزراعة و ذلك لسهولة إدخال الناقل إليها، و إلى سرعة انقسامها (تنقسم البكتريا تقريبا كل 20 دقيقة)، إضافة إلى توفر طرق الاختيار خاصة التي تعتمد على مقاومة المضادات الحيوية. و يدخل البلازميد أو الفيج تلقائيا إلى داخل البكتيريا بينما الناقلات الأخرى تحتاج إلى مساعدة ،و في العادة بتغيير تركيز الأملاح المحيطة بالبكتيريا أو تعرض إلى نبضة كهربائية لكي يسمح الجدار المحيط بالبكتيريا بدخول الناقلات.و من طبيعة البكتريا إنها تنقسم تلقائيا و بشكل سريع و كذلك البلازميدات.

  23. 3- اختيار المستعمرات البكتيرية التي تحتوي على الناقل و القطعة المهجنة • مع تكاثر الخلايا البكتيرية و تكاثر البلازميد التي بداخلها ينتج لدينا أعداد كثيرة من المستعمرات البكتيرية و بها البلازميد المهجن.و لكن قد يكون في داخل الطبق الذي زرع فيه البكتريا بعض البكتريا التي لا تحتوي على البلازميد المهجن و لكي يمكن التعرف على البكتيريا التي تحتوي على البلازميد المهجن فنه في العادة يقام باستعمال ناقلات عليها جينات واقية من المضادات الحيوية، كالجين الواقي من المضاد الحيوي امبيسيلين أو لاتترسيلين و غيرها. و بذلك فالمضاد الحيوي سوف يمنع تكاثر أي خلية بكتيرية لا تحتوي على البلازميد المهجن و الذي علي الجين الواقي من المضاد الحيوي.

  24.  4- استخلاص القطع المهجنة و استخراج DNA منها بكميات كبيرة. •  بعد أن يُتعرف على المستعمرات التي تحتوي على البلازميد المهجن فانه يمكن نقلها إلى طبق جديد و يحافظ عليها و تغذى لكي تستمر بالتكاثر.و هذه البكتيريا يكون فيها أعداد كثيرة من البلازميد و بذلك تنتهي عملية النسخ.و يستفاد من هذه القطع المنسوخة في القيام بالمزيد من البحوث أو التجارب عليها كان يقام مثلا إنتاج مكتبة من DNA أو محاولة استنتاج التسلسل النووي للقطعة.كما يمكن تحوير هذه العملية بحيث يحتوي البلازميد على قطعة من (cDNA) بدل و من ثم تحوير المراحل الأخيرة من الزراعة لإنتاج بروتين بدلا منDNA . و هذه الطريقة هي التي تستعمل في إنتاج بعض الهرمونات كهرمون النمو .

  25. المجموعة المكتبية لحامض DNA المعاد إتحاده: • عند دراسة جين معين أو قطعة معينة من DNA وعند عزل المحتوي الوراثي Genomic DNA للكائن الحي وتقطيعه بواسطة إنزيمات القطع المحددة ثم أخد كل قطع من DNA وعمل استنساخ لها بواسطة ناقل استنساخي Cloning vector ففي هذه الحالة قد حصلنا علي مايسمى بالمجموعات المكتبية للمحتوي الوراثي للفردGenomic library وهي مجموعة من المستنسخات Clones التي تمثل الحامض النووي لحيوان أو مخلوق محدد. وتستخدم الGenomic library في عمليات عزل ودراسة أي جين.

  26. الحيوانات المتحولة: يعتبر إنتاج الحيوانات المتحولة وراثياً هو أحد المظاهر المعقدة لتطبيقات الهندسة الوراثية من حيث صعوبة التقنية والمشاكل الأخلاقية المترتبة عليها . فرغم قبول عدد كبير من الناس بأهمية تحوير البكتيريا والفطريات والنباتات فإن تقبل كل ما يتعلق بتحويل الحيوانات خاصة الثدييات يبدو أنه أمر لازال يحتاج إلى حوارات هادئة وهادفة بين جموع العلماء وعامة الناس ، لأنه سوف يمثل أحد أهم التحديات الكبرى في الأخلاق العلمية على مدى السنوات المقبلة . أهمية الحيوانات المتحولة: يتوفر الآن عدد كبير من تطبيقات الهندسة الوراثية على دراسة تركيب وظهور الجين أو تعبيره في خلايا الحيوانات ، وهذا المجال في حالة تطور وتزايد مستمرين مثلما يحدث في أبحاث السرطان التي تحظي باهتمام مكثف وتطبيقات واسعة لهذه التكنولوجيا، أما في حقل إنتاج البروتين فيتم الآن تصنيع البروتينات التركيبيةrecombinant المشتقة من الثدييات باستخدام زراعة الخلايا التي تمثل عوائل أو مصانع لظهور الجينات المنتجة لهذه البروتينات. وهو المجال الذي يعتبر الآن من أهم تطبيقات الهندسة الوراثية في الحيوانات . وتعد طريقة تحويل الحيوان وتغيير تركيبته الوراثية من الأمور المعقدة بالمقارنة بمزارع الخلايا ، ولقد تم التغلب على الكثير من المشاكل في أنواع من الحيوانات مثل البرمائيات والأسماك والفئران والخنازير والأغنام . وتم التوسع في التطورات الجينية بإدخال جينات معينة في البيض أو في الأجنة الأولية التي يمكن تطبيقها على حيوانات المزرعة لتحسين صفاتها الوراثية وتم إحراز تقدم ملموس في استخدام الكائنات الكاملة لإنتاج البروتين التركيبي recombinant ومن المتوقع أن يكون استثمار هذه التقنية في السوق العالمية من الأمور الهامة الذي تتنافس عليه الشركات التجارية وقد تم رصد مبالغ مالية كبيرة من قبل جهات حكومية وغير حكومية لتنشيط واستغلال هذا المجال.

  27. إنتاج الحيوانات المتحولة: يفضل في حالة إنتاج الحيوانات المتحولة وراثياً أن تحتوي كل خلايا الكائن على الجين المنقول ، فوجود الجين في الخلايا الجرثومية للكائن يمكن أن ينتقل إلى الأجيال اللاحقة خاصة عند استخدام الكائن فترة زمنية طويلة. ولهذا يتطلب إدخال الجينات في مرحلة مبكرة جداً من مراحل تطور الخلية مثل مرحلة تكوين الزيجوت وإذا تأخر الإدخال يتكون ما يعرف بيرقشة الجنين mosaic embryo التي يتكون فيها عدد قليل من الخلايا الحاملة للجين، وهناك عدة طرق معروفة لإدخال الجينات إلى الأجنة الآتي : • التحول المباشر أو الإصابة الفيروسية للخلايا الإنشائية الجينية (stem cell) ونقلها في الجنين في طور البلاستيولا blastocyst . • الإصابة الفيروسية المبكرة لأجنة . • الحقن الدقيق المباشر للــDNA في الزيجوت أو في الخلايا الجنينية المبكرة . ولقد تم حتى الآن إحراز تقدم كبير عن طريق حقن الـــDNA في أحد الأنوية الأولية bronuclei في الخلية المخصبة قبيل تكوين الزيجوت الثنائي، وهده الطريقة هي التي أنتج بها الفأر العملاق في بداية الثمانينات والذي يعد أحد المحطات المهمة لتطور تكنولوجيا الهندسية الوراثية فيما بعد . تشمل التجارب التي تهدف إلى إنتاج الفأر العملاق وضع نسخة من جين هرمون نمو الجرذ (GH) تحت سيطرة محفز جين الميتالوثيونين (mMT)metallothionin للفأر المنزلي العادي. وتم حقن قطعة من بلازميد تركيبة تحمل متواليات من الجينMGH في البويضات المخصبة من الأنثى ، تزرع البويضات المخصبة الناتجة عن هذه العملية جين هرمون النمو ونمت أسرع من الفئران العادية بمعدل مرتين أو ثلاث ووصل حجمها أكبر من حجم الفئران العادية بمرتين .

  28. تطبيقات الحيوانات المتحولة : لقد تمت عملية إدخال جينات هرمونات النمو في أنواع أخرى من الحيوانات كالخنازير مثلاً ولكن صاحب ذلك بعض التأثيرات الجانبية السلبية . فقد أظهرت الخنازير التي تحتوي على جين هرمون النمو ألبقري(bovine growth hormon) شراهة فائقة للغداء ونقص في معدلات الدهون مقارنة بالخنازير العادية ، كما صاحب ذلك ظهور بعض المشاكل الصحية التي من الصعب التغلب عليها مثل تضخم القلب وتقرحات المعدة والتهاب الجلد ، وهكذا يبدو واضحاً أن الأمر مازال يتطلب المزيد من الجهد حتى تكون للهندسة الوراثية تطبيقات مهمة في هذا المجال . وتعتبر الدراسات المتعلقة بالتحول من أهم حقول أبحاث الهندسة الوراثية التي نأمل أن تمدنا بالمعلومات القيمة ، فمن خلال عملية زرع الجينات في الأجنة أمكن دراسة مظاهر التطور لظهور جين معين في نسيج محدد. مثل استنساخ جينات ذبابة الفاكهةDrosophila melanogaster التي أنتجت عشائر متحولة تحويلاً دائماً وبهذا أصبحت ذبابة الفاكهة التي كانت تمثل الشريك الهام في الحقل دراسة الوراثة التقليدية تستخدم الآن على المستوى الجزيئي باستعمال أرقى أنواع تكنولوجيا الجين . أما فيما يخص الثدييات فقد يعتبر الفأر أحد أهم المنظومات النموذجية لدراسة التطور الجنيني ولقد تم دراسة وظهور كثير من الجينات فيه . وهكذا فتحت هذه التكنولوجيا الباب أمام احتمالات مثيرة لاستخدام الحيوانات كمصادر لإنتاج البروتينات المهمة وأصبحت بديلة عن طرق التخمير القديمة وتم التغلب على المشاكل التي كانت تعيق هذه الصناعة وتحقيق الظهور الصحيح لجينات بروتينات الثدييات في عوائل غير منتمية لبعضها مما برهن على مدي تطور وفاعلية هذه التكنولوجيا.

  29. التجارب المستخدمة: • هرمون الأنسولين البشري لمرض السكر. • هرمون النمو البشري الذي يعالج مرض التقزم الناتج عن قصور الغدة النخامية. • DNAase لعلاج اللياف الكيسى. • Recombinant vaccines لعلاج الأمراض الفيروسية . • نوع من البكتيريا المعدلة وراثيا لتقوم بالقضاء علي مخلفات سامة أو زيوت مثل Dioxin.

  30. الهندسة الوراثية للنبات وأهم الأمثلة هي : 1.إنتاج نوع من النباتات لا يتأثر بالمبيدات 2.إنتاج نباتات معدلة وراثيا تنضج في وقت محدد

  31. M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M 1kb 500bp 430bp 300bp

  32. -Amplified swine myostatin (MSTN) gene MSTN gene consists of 1128 nucleotides (acquired registered code- AY448008). - Cloned it into pGEM-T Easy vector - Expressed in E. coli - expressed recombinant MSTN protein was used to immunize mice to investigate the effects on their bodyweights. Cloning and expression of swine myostatin gene and its application in animal immunization trial.Genetic Engineering Laboratory, College of Animal Science, South China Agricultural University, Guangzhou, China. Sci. China C Life Sci.2005Aug:48(4):368-74

  33. المستخلص: • أن الانتخاب هو في حقيقة الأمر نوع من أنواع الهندسة الوراثية، وقد استخدم مند زمن بعيد ولعديد من القرون، و السبب في اعتبار الانتخاب Selection نوع من أنوع الهندسة الوراثية هو أن الانتخاب يعني محاولة تجميع توليفة معينة من الجينات في نبات أو حيوان معين، حيت يتم ذلك بالاعتماد علي اختيار الأنواع ذات الجودة العالية ويتم تزويجها للحصول علي الصفات الوراثية المرغوبة، وبذلك يأخذ وقت طويل بل أجيال. • لكن مع استخدام تكنولوجيا الهندسة الوراثية يحتاج المهندس الوراثي إلي ماينكنه من قطع و توصيل وكذلك إجراء التحويرات اللازمة لنسخ جزيئات الDNA المركبة و تعريفها، و الوسائل اللازمة لتنفيذ تلك المهمة هي الإنزيمات التي سهلت التعامل مع الحمض النووي وإدخال الصفات المطلوبة مستخدمين الناقل) Vector). • ونجد أن المكونين الأساسين للهندسة الوراثية وهما قطع و تحوير و توصيل جزيئات ال DNA مخبرياً والناقل المستخدم لاستنساخ و إكثار ال DNA. • عندما يختار المهندس الوراثي المرحلتين السابقتين يصبح بإمكانه الأن وضع خطة الاستنساخ التي تحقق أهداف تجربته. • وبالتالي فقد أصبحت الطرق التقنية المتاحة متطورة جدا بحيث أصبح من الممكن إنتاج كائنات معقدة منقول إليها جينات من كائنات أخرى فأصبح من الممكن إنتاج نباتات أو حيوانات مهندسة وراثيا (Transgenic plants or animal) . • ويحظى استخدام كل من النباتات و الحيوانات المتحولة وفحص الجينوم البشري و العلاج الجيني ، ليس باهتمام العلماء فقط، وإنما باهتمام عامة الناس، وما يبقي باهتمام عامة الناس، وما يبقي إلا أن نرى ما إ>ا كان باستطاعتنا تطويع هذه التكنولوجيا لصالح الإنسانية وتجنب الاستخدام السيئ الذي غالباً ما يصاحب كل الإبداعات العلمية الحديثة.

  34. Thank you

More Related