مهندسی ژنتیک - پیشینه و کاربردها -زیرذره بین –پنج شنبه ۲۵ آبان ۹۶
مهندسی ژنتیک - پیشینه و کاربردها -زیرذره بین –پنج شنبه ۲۵ آبان ۹۶
در ۱۴ فوریه ۲۰۰۳ مرگ دالی نخستین موجود شبیه سازی شده به علت بیماری ریوی اعلام شد.
زندگی دالی در ۶ سالگی زودتر از عمر یک گوسفند معمولی به پایان رسید.
تولد و مرگ دالی ، بدرستی از لحظات تاریخی علم بشر می باشد.
لحظاتی که در تاریخ برای همیشه ثبت شد و راه را برای ادامه داستان شبیه سازی با تمام موافقان و مخالفانش باز کرد.
شبیه سازی موجودات زنده از دست آوردهای علمی جدید می باشد.
علمی که به گفته برخی دانشمندان این سده را به نام خود خواهد کرد.
شاخه‌ای از علم که از اواخر قرن بیستم شروع شده و در حال ایجاد تغییراتی بنیادین در تمام عرصه‌های زندگی بشری است.
مهندسی ژنتیک
می‌خواهیم ببینیم اصلا مهندسی ژنتیک چی هست و چه کاربردهایی برای بشر دارد.
مهندسی ژنتیک به مجموعه روش‌هایی گفته می‌شود که به منظور جداسازی،
خالص سازی، وارد کردن یک ژن ویژه در یک میزبان بکار می رند .
سرانجام این روند به بروز یک صفت ویژه و یا تولید محصول مورد نظر در جاندار میزبان راه می‌برد.
این علم نوین که به تدریج جای خود را در بین علوم دیگر پیدا می‌کند،
با عناوینی چون زیست‌شناسی مولکولی، مهندسی ژنتیک شناخته می‌شود.
کاربردهای مهندسی ژنتیک تقریباً نامحدود به نظر می رسه.
این علم کاربردهای زیادی در علوم پایه، تولیدات صنعتی، کشاورزی و علوم پزشکی داره.
بیایید با هم نگاهی بیاندازیم به سیر تحول این علم شگرف و دگرگون‌کننده.
علم زیست شناسی از قدیم‌ترین علومی بوده که بشر به آن توجه داشته است.
اما از نزدیک به یک قرن پیش این علم وارد مرحله جدیدی شد که بعدهاآن را ژنتیک نامیدند.
این امر انقلابی در علم زیست شناسی به وجود آورد.
با سفری در قرن هجدهم می بینیم، شماری از پژوهشگران دنبال این بودند که که نحوه انتقال صفات ارثی را از نسلی به نسل دیگر بررسی کنند.
ولی اقدامات آنها با شکست مواجه شد. راستی چرا آنهاموفق نشدند؟
یکی اینکه صفات مناسبی را انتخاب نکرده بودند و دیگر اینکه این دانشمندان دانش کافی در زمینه ریاضی نداشتند.
باید مدتها زمان می‌گذشت تا به کشیش اتریشی گریگور مندل برسیم .
او نخستین کسی بود که توانست قوانین حاکم بر انتقال صفات ارثی را شناسایی کند.
او در سال 1865 این قوانین را که حاصل آزمایشاتش روی گیاه نخود فرنگی بود، ارائه کرد.
اما متاسفانه جامعه علمی آن دوران به دیدگاه‌ها و کشفیات او اهمیت چندانی نداد و کارهای مندل به دست فراموشی سپرده شد.
چند دهه گذشت تا به سال 1900 میلادی رسیدیم.
در این سال کشف مجدد قوانین ارائه شده توسط سه نفر ورق را برگرداند.
کشف «درویس «، «شرماک» و «کورنز» باعث شد که نظریات مندل مورد توجه قرار گرفته و مندل به عنوان پدر علم ژنتیک شناخته بشود.
حدود نیم قرن بعد در سال 1953 با کشفیات جیمز واتسن و فرانسیس کریک تحولی ایجاد کرد.
کشف ساختمان جایگاه ژنها (DNA) از آنها یک، رشته‌ای جدید در علم زیست شناسی به وجود آمد که زیست شناسی ملکولی نام گرفت.
حالا با هم به حیطه‌هایی متفاوت زیست شناسی مولکولی و ژنتیک نگاهی می‌اندازیم.
باید توجه داشته باشید که رشته زیست شناسی مولکولی به بررسی ساختمان و مکانیسم عمل ژنها
و ژنتیک به بررسی بیماریهای ژنتیک و پیدا کردن درمان آنها می پردازد.
با گذشت یک قرن از کشفیات مندل طی سالهای 1971 و 1973 میلادی
این دو رشته در هم ترکیب شدند. حاصل آن رشته‌ای به نام «مهندسی ژنتیک» شد.
با نگاهی به اطرافمان نشانه‌ها و حضور ارزشمند این دانش را در همه عرصه های زندگی شاهد خواهیم بود.
گستره‌های بسیار گوناگون از کشاورزی، تغذیه و مواد غذایی،
شاخه‌های مختلف علوم پزشکی و صنایع دارویی گرفته تا انرژی، محیط زیست و بهداشت و هرجایی را که فکر کنید.
باید شما توجه داشته باشید که اهمیت بعضی از اصول علمی، در زمان کشف آنها مشخص نمی‌شود.
بلکه پس از مدت زمانی که می‌گذرد ارزش آنها روشن می‌شود. نمونه‌ی روشن این مسئله کشف ساختمان سه بعدی در سال ۱۹۵۳ بود.
این ساختمان نسبتاً ساده باعث شد تا دانشمندان سامانه‌های گوناگون ژنتیکی را بررسی کنند.
آنها تلاش کردند تا یک DNA را از یک موجود بگیرند و در موجود دیگر وارد نمایند تا اثرات آن ژن در موجود میزبان ظاهر شود.
آیا شما می‌توانید شماری از کاربردهای این دانش را بیان کنید؟
نمونه معروفی از کاربردهای مهندسی ژنتیک، سنتز انسولین انسانی بکمک گونه‌ای باکتری است .
تولید گیاهان مقاوم به شوری و خشکی و صدها و صدها از این موارد که نمونه‌های شناخته شده کاربردهای مهندسی ژنتیک هستند.
کاربردهای مهندسی ژنتیک
بیوتکنولوژی و علوم پزشکی
ژنتیک مولکولی و صنعت
ژنتیک و کشاورزی
اگر پای صحبت برخی صاحب‌نظران بنشینید به شما می‌گن این سده ،
سده مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی می‌باشد.
آنها بر این باورن که با تولد ژن‌درمانی در اوایل دهه ۱۹۹۰، یک رخداد بزرگ و انقلابی واقع شده
که چشم‌انداز جدیدی را در عرصه پزشکی مولکولی ایجاد کرده است.
ژن‌درمانی، در واقع انتقال مواد ژنتیکی به درون سلول‌های یک موجود برای مقاصد درمانی می‌باشد.
کشف بسیاری از ژن‌های بیماری‌زای مهم در آینده نزدیک پیشگویی‌های بسیار دقیق پیرامون تعیین سرنوشت جنین
از نظر بیماریهای ژنتیک پیش و پس از تولد، از دیگر قابلیت‌های مهندسی ژنتیک و ژن‌درمانی است.
باهم سری به کاخ سفید بزنیم.آنجا رخدادی رقم خورد.
در ماه ژوئن 2000، پرزیدنت کلینتون نخستین پیش نویس ژنوم
انسان را به عنوان "مهمترین و شگفت انگیز ترین نقشه ای که از سوی انسان ساخته شده است، به جهانیان اعلام کرد.
پروژه بین‌المللی ژنوم انسان، یکی از عظیم‌ترین طرح‌های پژوهشی زیست‌شناسی عصر حاضر بود.
این طرح با رمزگشایی از ژنوم انسان، گره‌های بی‌شماری را گشوده است و در آینده‌ای نزدیک،
تحولات شگفتی را در علوم پزشکی به‌وجود خواهد آورد.
به طور کلی، محققان علم ژنتیک و بیوتکنولوژیست‌های مولکولی اعتقاد دارند
که تلاش‌های آنها در این زمینه، می‌تواند به کاربردهای بسیار ارزشمندی در زندگی بشر منجر شود منجر شود.
با وجود بحث‌های بسیار جدی که در مورد سوء استفاده‌های احتمالی از مقوله شبیه‌سازی و عواقب زیستی و اخلاقی آن در دنیا وجود داره،
خوشبختانه باور بیشتر صاحب‌نظران درگیر این پژوهشها اینه که پژوهشهای یاد شده
باید تنها برای پیشگیری، تشخیص و درمان اساسی بیماری‌ها به کار برود.
در سالهای اخیر، ژنتیک مولکولی در صنایع گوناگون جایگاه منحصر به فردی پیدا کرده‌است.
تولید پلاستیک‌های قابل تجزیه (Green Plastics)، تولید انرژی‌های تجدیدپذیر
با استفاده از بیومس (Biomass) و پاکسازی آلودگی‌های زیست‌محیطی به کمک فرایندهای زیستی،
از دیگر عرصه‌های نوین و با ارزش ژنتیک در صنعت و محیط زیست به شمار می‌روند.
رشد فزآینده جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای مواد غذایی در دهه‌های اخیر موجب شد تا در زمینة کشاورزی ،
دامپروری و تولید مواد غذایی شاهد بکارگیری روش‌های نوین ژنتیک در تولید کیفی و ارزان محصولات زراعی و دامی باشیم.
بدنبال آن مواد غذایی گیاهی و حیوانی حاصل دستکاری ژنتیکی به تدریج وارد بازار شد.
توجه به این دانش به‌ویژه در کشورهای کمتر توسعه‌یافته و فقیر،
می‌تواند از جمله عوامل مهم در پیشرفت اقتصادی و رسیدن به رفاه اجتماعی بالاتر، محسوب گردد.
شرکت های بزرگ موفق شده اند که از طریق مهندسی ژنتیک کودکی به نام مورگان را در آزمایشگاه طی فرایند های پیچیده ای به وجود بیاورند .
آنها می خواهند در یابند آیا این موجود توانایی زندگی در کنار انسان ها را دارد یا خیر.
اما این کودک هنگامی که بزرگ می شود مشکلاتی را پدید می آورد .
این فیلم علمی – تخیلی نکته قابل توجهی را بیان می کند .
آن روشن کردن این موضوع است که آفرینش ابر انسانی با گنجانیدن تمام احساسات شناخته
و بهینه‌شده امکان‌پذیر نیست. ممکن است این تئوری به شکل علمی در ابتدا میسر باشد اما در عمل به نتایج ناخواسته منجر می شود.
اثرات غیر قابل پیش بینی
تا اینجا از فواید و مزایای این دانش گفتیم. این موضوع نباید ما را از جنبه های تاریک نقایص کار باز دارد.
دانش امروز برای دانستن این موضوع که ژ نها چگونه سازمان یافته اند بسیاری محدود است .
هر گونه تغییر در هر نقطه از DNA به احتمال زیاد اثرات جانبی در بر داردکه غیر قابل پیش بینی و کنترل است .
هنگامی که به اواخر دهه نود رسیدیم فروشگاههای آمریکا انباشته از محصولات ژنتیکی بود
که با اقبال عمومی مردم روبرو بودند. بجز موارد خاص ،
دولت های کشورهای صنعتی مشتاقند تاغذاهای ژ نتیکی را رواج دهند.
درباره محصولات ژنتیکی تئوری وجود دارد با نام شباهت کامل که می گوید
این نوع محصولات از هر نظر کاملا شبیه به نوع معمولی است اما طبق یافته های علمی این فرضیه بسیار ناقض است .
یک محصول ژنتیکی می تواند کاملا شبیه نوع طبیعی خود باشد ولی دارای ترکیبات مضری باشد که ما انتظارش را نداشته ایم.
هر چه جلوتر رفتیم مردم بیشتر آگاه شدند و این که پایه های علمی برای نگرانی درباره محصولات ژنتیکی وجود دارد .
آنها دوست ندارند که غذایی را که از سلامتی آن مطمئن نیستند جایگزین غذای قبلی خود کنند.
شرکتهای چند ملیتی دست اندکار عرصه محصولات ژنتیکی مدعی هستند که تفاوتی بین غذای معمولی و ژنتیکی وجود ندارد
ولزومی به جدا سازی و غیره نیست . ولی بسیاری از دانشمندان برجسته مخالف این نظرند.
بسیاری از این شرکتهای بزرگ بخاطر سودتر بیشتر سلامت مردم را به حاشیه رانده سعی در ترویج محصولات غذایی ژنتیکی می‌کنند.
شواهد زیادی است که نشان می دهد که مهندسی ژنتیک به اکوسیستم خطر تازه ای وارد می کند .
زیرا باعث تهدید تنوع زیستی ، حیات وحش و کشاورزی پایدار می شود.
دانشمندان برآورد کرده اند این موجودات یا محصولات باعث از هم پاشیدگی یک درصد از اکوسیستم در سال می شوند.
کشورهایی که صادرات عمده محصولات ژنتیکی دارند فشار می آورند تا جداسازی محصولات ژنتیکی انجام نشود.
با وجود این اقدامات، فشار روز افزون مردم و نگرانی آنها از سلامت محصولات ژنتیکی بیشتر
دولت ها را مجبور به نظارت بر این محصولات و جدا سازی و برچسب زنی روی آنها کرده است .
تنوع زیستی امروز دستخوش موج خطرناک خصوصی سازی گشته است.
این روند همین طوری اگر پیش رود روزی خواهد رسید برای استفاده از هر محصول گیاهی و جانوری احتیاج به اجازه شرکتهای ژنتیک را خواهیم داشت.
مخالفان این روند بر این باورند که حق بهره برداری تنها به اختراعات انسانی مربوط می شود.
زندگی یک موجود زنده مثل گیاه و … یا ژن های آنها اختراعات شخصی نیستند
و نمی تواند خصوصی شوند زیرا که سرمایه های بشری هستند و همه باید از آن استفاده کنند.
دور نمای آینده
آنچه مسلم است این که مهندسی ژنتیک علمی رشد یابنده و بسیار شگفتی آفرین برای انسان است .
در صورتی که استفاده های اخلاقی و صحیح از آن نشود، نسل بشریت را گرفتار عواقب وحشتناکی می کند.
آیا بشر آنقدر دور اندیش است که استفاده درست از این فن آوری شگرف بکند ؟ همه چیز به تصمیمات امروز ما بر می‌گردد.