الفرق الرئيسي - الهندسة الوراثية مقابل تقنية الحمض النووي المؤتلف
يمكن تغيير المواد الجينية للكائنات باستخدام تقنيات الهندسة الوراثية أو تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف. تقنية الحمض النووي المؤتلف هي العملية المستخدمة لإنشاء جزيء الحمض النووي المؤتلف الذي يحمل الحمض النووي محل الاهتمام والحمض النووي المتجه بينما الهندسة الوراثية مصطلح واسع يستخدم لوصف العمليات المتضمنة في التلاعب بالبنية الجينية للكائن الحي. هذا هو الفرق الرئيسي بين الهندسة الوراثية وتكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف.
ما هي الهندسة الوراثية؟
الهندسة الوراثية مصطلح واسع يستخدم للإشارة إلى مجموعة من التقنيات المتضمنة في التلاعب بالتركيب الجيني للكائن الحي. تتم الهندسة الوراثية في ظروف المختبر (خارج الكائن الحي ، في ظل بيئة خاضعة للرقابة).
الجينات مشفرة للبروتينات وسلائف البروتين الأخرى الضرورية للنمو والتطور. عندما يرغب العلماء في دراسة ترتيب الجينات ، والتعبير ، وتنظيم الجينات ، وما إلى ذلك ، فإنهم يقدمون هذا الجين المعين إلى بكتيريا مضيفة قادرة على تكرار الجين المُدخَل وعمل نسخ متعددة من الجين المطلوب باستخدام تقنية الحمض النووي المؤتلف. إنه ينطوي على قطع أجزاء معينة من الحمض النووي ، وإدخالها في كائن حي مختلف والتعبير عنها في الكائن الحي المتحول. يتم تغيير التركيب الجيني للكائن الحي عند إدخال DNA غريب. لذلك يطلق عليها الهندسة الوراثية (التلاعب الجيني باستخدام التقنيات المتقدمة). عندما يتم التلاعب بالتركيب الجيني للكائن الحي ، تتغير خصائصه.يمكن تحسين الخصائص أو تعديلها لتؤدي إلى تغييرات مرغوبة في الكائنات الحية.
هناك عدة خطوات رئيسية متضمنة في الهندسة الوراثية. وهي بالتحديد ، انشقاق الحمض النووي وتنقيته ، وإنتاج الحمض النووي المؤتلف (ناقل مؤتلف) ، وتحويل الحمض النووي المؤتلف إلى كائن حي مضيف ، وتكاثر المضيف (الاستنساخ) ، وفحص الخلايا المحولة (الأنماط الظاهرية الصحيحة).
الهندسة الوراثية قابلة للتطبيق على مجموعة واسعة من الكائنات الحية بما في ذلك النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. على سبيل المثال ، يمكن إنتاج النباتات المعدلة وراثيًا عن طريق إدخال خصائص مفيدة مثل مقاومة مبيدات الأعشاب ، وتحمل الجفاف ، والقيمة الغذائية العالية ، والنمو السريع ، ومقاومة الحشرات ، وتحمل الغمر ، وما إلى ذلك ، باستخدام الهندسة الوراثية النباتية. كلمة معدلة وراثيا تشير إلى الكائنات المعدلة وراثيا. أصبح إنتاج المحاصيل المعدلة وراثيًا ذات الخصائص المحسنة ممكنًا الآن بسبب الهندسة الوراثية. يمكن أيضًا إنتاج الحيوانات المعدلة وراثيًا لإنتاج المستحضرات الصيدلانية البشرية كما هو موضح في الشكل 01.
Figure_1: الحيوانات المعدلة وراثيًا
للهندسة الوراثية تطبيقات واسعة في التكنولوجيا الحيوية ، في مجالات الطب والبحوث والزراعة والصناعة. في الطب ، تشمل الهندسة الوراثية العلاج الجيني وإنتاج هرمونات النمو البشري ، والأنسولين ، والأدوية المختلفة ، واللقاحات الاصطناعية ، والألبومين البشري ، والأجسام المضادة وحيدة النسيلة ، وما إلى ذلك. في الزراعة ، والمحاصيل المعدلة وراثيًا مثل فول الصويا والذرة والقطن والمحاصيل الأخرى التي تحتوي على يتم إجراء بعض الخصائص القيمة باستخدام الهندسة الوراثية. في الصناعة ، يتم تطبيق الهندسة الوراثية على نطاق واسع لصنع كائنات دقيقة مؤتلفة قادرة على إنتاج منتجات مفيدة اقتصاديًا وخاصة البروتينات والإنزيمات. التحكم في التلوث البيئي (المعالجة الحيوية) ، استعادة المعادن (التعدين الحيوي) ، إنتاج البوليمرات الاصطناعية ، إلخ.هي أيضًا مجدية في الصناعات التي تستخدم الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا. في البحث ، تُستخدم الهندسة الوراثية لإنشاء نماذج حيوانية لبعض الأمراض البشرية. الفئران المعدلة وراثيًا هي أكثر النماذج الحيوانية شيوعًا التي يستخدمها الباحثون لدراسة وإيجاد علاجات للسرطان والسمنة وأمراض القلب والسكري والتهاب المفاصل وتعاطي المخدرات والقلق والشيخوخة ومرض باركنسون وما إلى ذلك.
ما هي تقنية الحمض النووي المؤتلف؟
تقنية الحمض النووي المؤتلف هي التكنولوجيا المستخدمة في تحضير جزيء الحمض النووي المؤتلف الذي يحمل الحمض النووي من نوعين مختلفين (الحمض النووي المتجه والأجنبي) والاستنساخ. يتم تحقيق ذلك عن طريق إنزيمات التقييد وإنزيم DNA ligase. نوكليازات تقييدية هي إنزيمات قطع الحمض النووي التي تساعد في فصل أجزاء الدنا المهتمة من الكائن الحي وفتح النواقل ، وخاصة البلازميدات. DNA ligase هو إنزيم يسهل الانضمام إلى جزء DNA المنفصل مع ناقل مفتوح لإنشاء DNA مؤتلف.يعتمد صنع دنا مؤتلف (ناقل يتكون من دنا أجنبي) بشكل أساسي على الناقل المستخدم. يجب أن يكون المتجه المختار قادرًا على التكاثر الذاتي مع أي قطعة DNA مرتبطة تساهميًا به ، في خلية مضيفة مناسبة. يجب أن يحتوي أيضًا على مواقع استنساخ مناسبة وعلامات يمكن تحديدها للفحص. في تقنية الحمض النووي المؤتلف ، النواقل شائعة الاستخدام هي بلازميدات البكتيريا والعاثيات (الفيروسات التي تصيب البكتيريا).
Figure_02: توليف الحمض النووي المؤتلف
يتم إنتاج الحمض النووي المؤتلف بغرض صنع بروتينات جديدة ، ودراسة الهياكل والوظائف الجينية ، والتلاعب بخصائص البروتين ، وحصاد كميات كبيرة من البروتينات ، وما إلى ذلك ، لذلك ، يجب تكرار الحمض النووي المؤتلف المركب والتعبير عنه داخل المضيف.ومن ثم ، فإن تقنية الحمض النووي المؤتلف تتضمن العملية الكاملة التي تحدث في الهندسة الوراثية ، بدءًا من خطوة عزل الحمض النووي المحدد إلى فحص الخلايا المحولة المكونة من الميزة المقدمة. لذلك ، يمكن اعتبار تقنية الحمض النووي المؤتلف والهندسة الوراثية عمليتين مترابطتين مع هدف رئيسي واحد مع خطوات مماثلة: عزل إدخال DNA مثير للاهتمام ، واختيار ناقل مناسب ، وإدخال إدخال DNA (DNA غريب) في المتجه لتشكيل جزيء DNA المؤتلف ، إدخال جزيء الحمض النووي المؤتلف في مضيف مناسب واختيار الخلايا المضيفة المحولة.
ما هو الفرق بين الهندسة الوراثية وتكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف؟
الهندسة الوراثية مقابل تقنية الحمض النووي المؤتلف |
|
| الهندسة الوراثية مصطلح واسع يشير إلى العملية المستخدمة لمعالجة التركيب الجيني للكائن الحي. | تقنية الحمض النووي المؤتلف هي التقنية المستخدمة لإنشاء جزيء DNA مؤتلف يحمل الحمض النووي لنوعين مختلفين. |
| توليف الحمض النووي المؤتلف | |
| يتم إنتاج الحمض النووي المؤتلف | يتم إنتاج جزيء الحمض النووي المؤتلف |
ملخص - الهندسة الوراثية مقابل تقنية الحمض النووي المؤتلف
الهندسة الوراثية هي مجال من مجالات البيولوجيا الجزيئية التي تتعامل مع معالجة المادة الوراثية (DNA) للكائن الحي للحصول على خصائص قيمة. تقنية الحمض النووي المؤتلف هي التقنيات المستخدمة لصنع الحمض النووي المؤتلف. خلال كلتا العمليتين ، يحدث التلاعب في المادة الجينية للكائن الحي. على الرغم من وجود اختلاف بين الهندسة الوراثية وتكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف ، إلا أنهما مترابطان ، وستكون الهندسة الوراثية مستحيلة بدون استخدام تقنية الحمض النووي المؤتلف.
