پاورپویت آماده کاربردهای عملی مهندسی ژنتیک

موضوعات مهندسی ژنتیک،ژن،DNA ،کروموزوم،سلول ،بیولوژی،Trasgenetic،تغییر یافته ژنتیکی،تراریخته و …

کاربردهای عملی مهندسی ژنتیک: دید کلی

مهندسی ژنتیک با استفاده از فناوری DNA نوترکیب، انقلابی در علوم پزشکی، کشاورزی و صنایع مختلف ایجاد کرده است. این فناوری به ما امکان می‌دهد تا ساختمان و عملکرد ژن‌ها را به سادگی مطالعه و دستکاری کنیم. برای این کار به ابزارهایی مانند روش‌های برش و اتصال قطعات DNA، ناقل‌های ژنی (پلاسمیدها) و روش‌های شناسایی سلول‌های حاوی ژن مورد نظر نیاز داریم. پیشرفت‌های حاصل از سال‌ها تلاش هزاران دانشمند در زمینه‌های مختلف، این امکان را فراهم کرده تا ژن‌ها را جداسازی، آماده‌سازی و بررسی کنیم.

تخمیرهای میکروبی و تولید واکسن

• تولید آنتی‌بیوتیک: میکروارگانیسم‌ها سازنده بسیاری از محصولات مهم صنعتی، به‌ویژه آنتی‌بیوتیک‌ها هستند. با مهندسی ژنتیک می‌توانیم میکروارگانیسم‌هایی بسازیم که آنتی‌بیوتیک‌های بیشتری تولید کنند یا حتی انواع جدیدی از آن‌ها را بسازند.
• تولید واکسن‌های بی‌خطر: واکسن‌ها با تحریک سیستم ایمنی بدن در برابر عوامل عفونی عمل می‌کنند. در گذشته، از ویروس‌های کشته شده برای ساخت واکسن استفاده می‌شد که همواره خطر فعال بودن ناقص ویروس وجود داشت. امروزه، با مهندسی ژنتیک می‌توان ژن مربوط به پروتئین‌های ایمنی‌زای ویروس را در باکتری یا ویروس‌های بی‌ضرر کلون کرد و از آن‌ها به عنوان واکسن‌های کاملاً بی‌خطر استفاده نمود.

تولید پروتئین‌ها و هورمون‌های خاص

• تولید پروتئین‌های با ارزش: تولید تجاری پروتئین‌های انسان از بافت‌ها یا مایعات بدن بسیار گران و دشوار است. با کلون کردن ژن این پروتئین‌ها در باکتری‌ها، تولید تجاری آن‌ها به صورت ارزان و در مقادیر زیاد امکان‌پذیر شده است.
• تولید هورمون انسولین: هورمون انسولین انسانی، اولین داروی تولید شده با مهندسی ژنتیک بود که مصرف عمومی پیدا کرد. این هورمون که برای درمان دیابت حیاتی است، ابتدا از لوزالمعده حیواناتی مانند گاو و خوک استخراج می‌شد که هم پرهزینه بود و هم کارایی کمتری نسبت به انسولین انسانی داشت. امروزه، انسولین انسانی به راحتی با استفاده از مهندسی ژنتیک تولید می‌شود.

حیوانات و گیاهان تغییر یافته

• موجودات تراریخته (Transgenic): با مهندسی ژنتیک می‌توانیم گیاهان و جانورانی را ایجاد کنیم که دارای ژن‌های تغییر یافته هستند. این موجودات تراریخته می‌توانند محصولات بیشتر یا با کیفیت بالاتری تولید کنند.
• کاربردها: این فناوری در کشاورزی برای بهبود کیفیت گوشت و سبزیجات، افزایش محصول و تولید پروتئین‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تغییرات با وارد کردن ژن‌های نوترکیب به دوران جنینی حیوانات و به کشت بافت گیاهان انجام می‌شود.

بیوتکنولوژی محیط زیست و ژن‌درمانی

• کاهش آلودگی: باکتری‌ها دارای ژن‌هایی هستند که می‌توانند مواد آلوده‌کننده محیط زیست را تجزیه کنند. با جداسازی این ژن‌ها و استفاده از آن‌ها در مهندسی ژنتیک، می‌توان آلودگی‌های محیطی ناشی از حشره‌کش‌ها، مواد نفتی و سایر مواد شیمیایی را کاهش داد.
• ژن‌درمانی: تحقیقات گسترده‌ای در زمینه ژن‌درمانی برای درمان بیماری‌های ژنتیکی در حال انجام است. این روش شامل وارد کردن ژن سالم به سلول‌های بیمار است تا عملکرد صحیح ژن را بازیابی کند. این تکنیک آینده روشنی برای درمان بسیاری از بیماری‌های ژنتیکی دارد.

چشم‌انداز آینده

محصولات فناوری DNA نوترکیب بسیار متنوع هستند، از تولید مقادیر زیاد پروتئین‌های تجاری تا ایجاد موجودات مهندسی شده. مهندسی ژنتیک از یک فناوری نویدبخش به یک صنعت چند میلیارد دلاری تبدیل شده که بیشترین رشد آن در صنایع دارویی بوده است. این فناوری فرصت‌های بی‌نظیری برای پیشرفت در زمینه‌های پزشکی، کشاورزی، و محیط زیست فراهم کرده است.

مطالعه بیشتر