رائـــــد
25 -10- 2010, 03:54 PM
ماهي التقنية الحيوية ؟
مفهوم التقنية الحيوية مستخدم منذ آلاف السنين عندما استخدمت الحيوانات والنباتات لإنتاج الغذاء واللباس والدواء. وبدأ هذا المفهوم بالتغير في ثلاثينات وأربعينات القرن العشرين عندما استخدمت بعض الكائنات الدقيقة لإنتاج المضادات الحيوية والأمصال وكذلك الخمائر. وتطور مفهوم هذا العلم أخيراً بعد اكتشاف المادة الوراثية (DNA) بتفاصيلها الدقيقة (الصبغيات، المورثات (الجينات)، والقواعد الآزوتية).
وخلال الستينات والسبعينات من القرن الماضي بدأ الإنسان في استخدام بعض مكونات الخلايا في التطبيقات الحيوية مما طور مفهوم التقنية الحيوية إلى التطبيقات المتخصصة جداً
ومن هنا نشأت عدة تعاريف لهذا العلم :
- تعريف التقنية الحيوية:
التقنية الحيوية هي أي تقنية تستخدم الكائنات الحية أو مواد منها لصنع أو تعديل منتج أو لتحسين النباتات أو الحيوانات أو لتطوير أحياء دقيقة لاستخدامات معينة.
وذلك بكفاءه عاليه وسهوله في عمليات التحوير الوراثي للجينات بالإضافه لذلك تكاثر الكائنات وأن يكون ذلك بطرق تقنيه حديثه
كما أنه نشأ تباين شديد في تعريف هذا العلم بين المدارس العلمية وأصبح له عدد من التعاريف:
- فالتعريف البريطاني:
"التطبيقات الحيوية والأنظمة ومراحل الإنتاج التصنيعية"
والتعريف الياباني "تقنية تستخدم الظواهر الحيوية لنسخ وإنتاج منتجات حيوية مفيدة"
- التعريف الأمريكي:
"استخدام منظم للأحياء مثل الأحياء الدقيقة أو المكونات الحيوية لأغراض مفيدة"
أما التعريف الأوربي:
والذي فصل في مدخلات العلم وأدواته فهو "الاستخدام المتداخل لعلوم الكيمياء الحيوية والأحياء الدقيقة والهندسة للوصول إلى تطبيقات صناعية من الأحياء الدقيقة وزراعة الأنسجة أو أجزاء منها".
أهم ماترتكز عليه التقنية الحيوية:الذهب الأخضر ألا وهو الجينات
مميزات وفوائد التقنية الحيوية/
- خفض نقل الأمراض البشرية و الحيوانية وذلك بفعل أمصال التطعيم الجديدة .
- تحوير الأرز جينيا بحيث يحتوي على بروفيتامين أ وعنصر الحديد مما يؤدي لتحسين الحاله الصحية لكثير من المجتمعات المحلية ذات الدخل المنخفض ..
- انتاج كائنات محورة تعمل على تطهير بقع النفط وإزالة المعادن الثقيلة
وتوجد أيضاً عدة فوائد وومميزات لا يمكن حصرها ..
,,
ولنذهب إلى الزراعة والرعي التي هي من أهم دعائم إقتصاد أي بلد نجد أن تقنيات الهندسة الوراثية التي
هي تقنيات التعديل الوراثي التي نستخلص فيها جينات در الحليب أو إعطاء اللحوم من راعية ( غنم - بقر - ابل ) المالكة لهذه الجينات وننقلها للكائنات التي لا تملك تلك الصفات وننقلها لنسل القطيع القادم كاملا نجد هنا أنها تقنية الاكتفاء الاقتصادي
و على الرغم من الفوائد العظيمة للتقنية الحيوية تبقى هناك عدة مسائل يتوجب التغلب عليها وخاصة في الدول النامية قبل أن تأخذ هذه التقنيات طريقها إلى التطبيق العملي. تشمل هذه المسائل التكلفة العالية لامتلاك التقنية وقضايا الأمان الحيوي وحقوق الملكية الفكرية إضافة للمسائل الاقتصادية والاجتماعية والأخلاقية.
ومن تطبيقات التقنية الحيوية :
تطبيقات التقنية الحيوية الطبية
منها : 1- نستخدم الميكروبات كعنصر حيوي مثل انتاج الدوائيات
كالمضادات الحيوية وانتاج الانسولين
2- رسم الخريطة الجينية للإنسان
3-التخلص من الجينات التي تسبب الأمراض
وغيرها كثير
تطبيقات التقنية الحيوية الزراعية :
منها 1- نستخدم فيها الميكروبات كعنصر حيوي مثل انتاج المستحضرات الحيوية المستخدمة في أ- تغذية النبات
ب- مقاومة الأفات الزراعية
ج- تحويل المخافات الزراعية الى أسمدة
2- لانستخدم فيها الميكروبات كعنصر حيوي مثل انتاج نباتات مقاومة للجفاف والملوحة
وانتاج نبات مقاومة للأفات الزراعية
تطبيقات التقنية الحيوية البيئية
: ويستخدم فبها الميكروبات كعنصر حيوي وذلك
1- للتخلص من الملوثات البيئية مثل التخلص من البقع الزيتية في الأوساط المائية
2- معالجة مياة الصرف الصحي والصناعي
اما عن التقنيات فهناك مايلي:
تقنية زراعة الأنسجة
وهي زراعة وتنمية الخلايا والأنسجة ضمن أوعية في المخابر (الزراعة في الزجاج)،
الاستنساخ
الاستنساخ هو إنتاج أعداد متطابقة وراثياً من الجزيئات والخلايا والحيوانات والنباتات. وهناك ثلاثة أنواع من الاستنساخ:
• الاستنساخ الجزيئي Molecular cloning.
• الاستنساخ الخلوي Cellular cloning:
• الاستنساخ الحيواني:
التحوير الوراثي
يحدث التحوير الوراثي بنقل المورثات من نوع إلى آخر أو بتحوير مورثات ذات النوع ومن تطبيقاته:
• إنتاج الأدوية واللقاحات
• علاج بعض الأمراض الوراثية
هندسة البروتينات
تعتمد هذه التقنية على مفهوم التحوير الوراثي من أجل إنتاج بروتينات محددة أو بروتينات جديدة لها تطبيقات مفيدة مثل الإنزيمات والمحفزات الحيوية Biocatalyst .
تقنية التهجين (Hybridization)
اعتمدت التقنيات السابقة على استخدام الكائن الحي فقط إلا أنها فتحت آفاقاً علمية جديدة من خلال استخدام المادة الوراثية وقدرتها على التعرف والالتصاق بالجزء المكمل أو المشابه لها، وذلك بربطها بالعلوم والمعارف الأخرى لتعطي تطبيقات مفيدة
ولما لهذه التقنيات من اهمية سعت الدول في النهوض بالتقنية :وتسعى الى وضع خطط استراتيجية قريبة وبعيدة المدى لخوض غمار هذه التقنية وتحصيل أكبر قدر من فوائدها الإقتصادية ، الصحية ، الزراعية ، والبيئية ؛ فعلى سبيل المثال نشرت كوريا وكندا في الآونة الأخيرة خططها بعيدة المدى للإستفادة القصوى من التقنيات الحيوية والتي يفترض أن يكون لها أثرها على الإقتصاد الوطني لتلك البلدان. وفي الولايات المتحدة الأمريكية خصص معهد الصحة الوطني بمفرده مبلغ وقدره 6.281 بليون دولار لأبحاث التقانات الحيوية الصحية وقد قفز عدد الشركات الأمريكية العاملة في مجال التقانات الحيوية من 300 شركة عام 1988 الى 1310 عام 1995. وتعتقد الهيئات الحكومية والرسمية أن الإمكانات الكامنة في الإستثمار بمجال التقانات الحيوية أكبر بكثير من الوعي بها ؛ ولذا ترصد أموال فقط للتعريف بأهمية هذا المجال ؛ فقد رصدت دول الاتحاد الأوربي على سبيل المثال مبلغ 1.25 مليون دولار أمريكي لبث حملة اعلامية لشعوبها حول التقانات الحيوية
م ن wr
مفهوم التقنية الحيوية مستخدم منذ آلاف السنين عندما استخدمت الحيوانات والنباتات لإنتاج الغذاء واللباس والدواء. وبدأ هذا المفهوم بالتغير في ثلاثينات وأربعينات القرن العشرين عندما استخدمت بعض الكائنات الدقيقة لإنتاج المضادات الحيوية والأمصال وكذلك الخمائر. وتطور مفهوم هذا العلم أخيراً بعد اكتشاف المادة الوراثية (DNA) بتفاصيلها الدقيقة (الصبغيات، المورثات (الجينات)، والقواعد الآزوتية).
وخلال الستينات والسبعينات من القرن الماضي بدأ الإنسان في استخدام بعض مكونات الخلايا في التطبيقات الحيوية مما طور مفهوم التقنية الحيوية إلى التطبيقات المتخصصة جداً
ومن هنا نشأت عدة تعاريف لهذا العلم :
- تعريف التقنية الحيوية:
التقنية الحيوية هي أي تقنية تستخدم الكائنات الحية أو مواد منها لصنع أو تعديل منتج أو لتحسين النباتات أو الحيوانات أو لتطوير أحياء دقيقة لاستخدامات معينة.
وذلك بكفاءه عاليه وسهوله في عمليات التحوير الوراثي للجينات بالإضافه لذلك تكاثر الكائنات وأن يكون ذلك بطرق تقنيه حديثه
كما أنه نشأ تباين شديد في تعريف هذا العلم بين المدارس العلمية وأصبح له عدد من التعاريف:
- فالتعريف البريطاني:
"التطبيقات الحيوية والأنظمة ومراحل الإنتاج التصنيعية"
والتعريف الياباني "تقنية تستخدم الظواهر الحيوية لنسخ وإنتاج منتجات حيوية مفيدة"
- التعريف الأمريكي:
"استخدام منظم للأحياء مثل الأحياء الدقيقة أو المكونات الحيوية لأغراض مفيدة"
أما التعريف الأوربي:
والذي فصل في مدخلات العلم وأدواته فهو "الاستخدام المتداخل لعلوم الكيمياء الحيوية والأحياء الدقيقة والهندسة للوصول إلى تطبيقات صناعية من الأحياء الدقيقة وزراعة الأنسجة أو أجزاء منها".
أهم ماترتكز عليه التقنية الحيوية:الذهب الأخضر ألا وهو الجينات
مميزات وفوائد التقنية الحيوية/
- خفض نقل الأمراض البشرية و الحيوانية وذلك بفعل أمصال التطعيم الجديدة .
- تحوير الأرز جينيا بحيث يحتوي على بروفيتامين أ وعنصر الحديد مما يؤدي لتحسين الحاله الصحية لكثير من المجتمعات المحلية ذات الدخل المنخفض ..
- انتاج كائنات محورة تعمل على تطهير بقع النفط وإزالة المعادن الثقيلة
وتوجد أيضاً عدة فوائد وومميزات لا يمكن حصرها ..
,,
ولنذهب إلى الزراعة والرعي التي هي من أهم دعائم إقتصاد أي بلد نجد أن تقنيات الهندسة الوراثية التي
هي تقنيات التعديل الوراثي التي نستخلص فيها جينات در الحليب أو إعطاء اللحوم من راعية ( غنم - بقر - ابل ) المالكة لهذه الجينات وننقلها للكائنات التي لا تملك تلك الصفات وننقلها لنسل القطيع القادم كاملا نجد هنا أنها تقنية الاكتفاء الاقتصادي
و على الرغم من الفوائد العظيمة للتقنية الحيوية تبقى هناك عدة مسائل يتوجب التغلب عليها وخاصة في الدول النامية قبل أن تأخذ هذه التقنيات طريقها إلى التطبيق العملي. تشمل هذه المسائل التكلفة العالية لامتلاك التقنية وقضايا الأمان الحيوي وحقوق الملكية الفكرية إضافة للمسائل الاقتصادية والاجتماعية والأخلاقية.
ومن تطبيقات التقنية الحيوية :
تطبيقات التقنية الحيوية الطبية
منها : 1- نستخدم الميكروبات كعنصر حيوي مثل انتاج الدوائيات
كالمضادات الحيوية وانتاج الانسولين
2- رسم الخريطة الجينية للإنسان
3-التخلص من الجينات التي تسبب الأمراض
وغيرها كثير
تطبيقات التقنية الحيوية الزراعية :
منها 1- نستخدم فيها الميكروبات كعنصر حيوي مثل انتاج المستحضرات الحيوية المستخدمة في أ- تغذية النبات
ب- مقاومة الأفات الزراعية
ج- تحويل المخافات الزراعية الى أسمدة
2- لانستخدم فيها الميكروبات كعنصر حيوي مثل انتاج نباتات مقاومة للجفاف والملوحة
وانتاج نبات مقاومة للأفات الزراعية
تطبيقات التقنية الحيوية البيئية
: ويستخدم فبها الميكروبات كعنصر حيوي وذلك
1- للتخلص من الملوثات البيئية مثل التخلص من البقع الزيتية في الأوساط المائية
2- معالجة مياة الصرف الصحي والصناعي
اما عن التقنيات فهناك مايلي:
تقنية زراعة الأنسجة
وهي زراعة وتنمية الخلايا والأنسجة ضمن أوعية في المخابر (الزراعة في الزجاج)،
الاستنساخ
الاستنساخ هو إنتاج أعداد متطابقة وراثياً من الجزيئات والخلايا والحيوانات والنباتات. وهناك ثلاثة أنواع من الاستنساخ:
• الاستنساخ الجزيئي Molecular cloning.
• الاستنساخ الخلوي Cellular cloning:
• الاستنساخ الحيواني:
التحوير الوراثي
يحدث التحوير الوراثي بنقل المورثات من نوع إلى آخر أو بتحوير مورثات ذات النوع ومن تطبيقاته:
• إنتاج الأدوية واللقاحات
• علاج بعض الأمراض الوراثية
هندسة البروتينات
تعتمد هذه التقنية على مفهوم التحوير الوراثي من أجل إنتاج بروتينات محددة أو بروتينات جديدة لها تطبيقات مفيدة مثل الإنزيمات والمحفزات الحيوية Biocatalyst .
تقنية التهجين (Hybridization)
اعتمدت التقنيات السابقة على استخدام الكائن الحي فقط إلا أنها فتحت آفاقاً علمية جديدة من خلال استخدام المادة الوراثية وقدرتها على التعرف والالتصاق بالجزء المكمل أو المشابه لها، وذلك بربطها بالعلوم والمعارف الأخرى لتعطي تطبيقات مفيدة
ولما لهذه التقنيات من اهمية سعت الدول في النهوض بالتقنية :وتسعى الى وضع خطط استراتيجية قريبة وبعيدة المدى لخوض غمار هذه التقنية وتحصيل أكبر قدر من فوائدها الإقتصادية ، الصحية ، الزراعية ، والبيئية ؛ فعلى سبيل المثال نشرت كوريا وكندا في الآونة الأخيرة خططها بعيدة المدى للإستفادة القصوى من التقنيات الحيوية والتي يفترض أن يكون لها أثرها على الإقتصاد الوطني لتلك البلدان. وفي الولايات المتحدة الأمريكية خصص معهد الصحة الوطني بمفرده مبلغ وقدره 6.281 بليون دولار لأبحاث التقانات الحيوية الصحية وقد قفز عدد الشركات الأمريكية العاملة في مجال التقانات الحيوية من 300 شركة عام 1988 الى 1310 عام 1995. وتعتقد الهيئات الحكومية والرسمية أن الإمكانات الكامنة في الإستثمار بمجال التقانات الحيوية أكبر بكثير من الوعي بها ؛ ولذا ترصد أموال فقط للتعريف بأهمية هذا المجال ؛ فقد رصدت دول الاتحاد الأوربي على سبيل المثال مبلغ 1.25 مليون دولار أمريكي لبث حملة اعلامية لشعوبها حول التقانات الحيوية
م ن wr