الكائنات الحية المجهرية

عرض تقديمي عن الموضوع: "الكائنات الحية المجهرية"— نسخة العرض التّقديمي:

1 الكائنات الحية المجهرية
الكائنات الحية المجهرية في خدمة الانسان الجزء الثالث: الهندسة الوراثية مواضيع الدرس الهندسة الوراثية – الوسائل الاساسية تطبيقات الهندسة الوراثية في الطب : انتاج هرمونات ومركبات تطعيم تطبيقات الهندسة الوراثية في الزراعة : اكساب النباتات صموداً أمام الافات . مخاطر الهندسة الوراثية

2 من البيوتكنولوجيا التقليدية الى البيوتكنولوجية الحديثة
من البيوتكنولوجية التقليدية : تعلّم الانسان على مر التاريخ كيف يستغل العمليات التي تقوم بها الكائنات الحية المجهرية او نواتجها لمنفعته. أكل بنو البشر الخبز والجبنة وشربوا النبيذ – نواتج لنشاط الكائنات الحية المجهرية , وذلك قبل ان يعرفوا عن وجود الكائنات الحية المجهرية . هذه هي البيوتكنولوجيا ” القديمة ” : استغل الانسان لاحتياجاته عمليات تقوم بها البكتيريا بشكل طبيعي . المعرفة والوسائل القائمة اليوم في مجال الوراثة تُمكِّن من نقل جينات كائنات حية مختلفة الى البكتيريا وكائنات حية مجهرية اخرى . وتعمل الجينات الغريبة في البكتيريا وكأنها جيناتها الاصلية . على سبيل المثال : البكتيريا التي اُدخل اليها جين بشري المُشفِّر لانتاج إنسولين ستقوم بانتاج الانسولين . الانسولين الناتج بهذه الطريقة ارخص بـ ( 600 ) ! مرة من الانسولين الناتج من البقر . تستغل تقنيات الهندسة الوراثية لتغيير صفات كائنات حية اخرى ايضاً على سبيل المثال : انتاج نباتات ذرة صامدة امام الحشرات الضارة بندورة صامدة امام الصقيع ارز محتواه من الزلال مرتفع الى البيوكنولوجيا الحديثة : بكتيريا مهندسة

3 يسمى الكائن المُهندس مخلوق / كائن حي ترانسجيني
الهندسة الوراثية الهندسة الوراثية هي عملية يتم فيها تغيير ال-DNA لمخلوق معين من اجل تغيير صفاته وذلك حسب رغبة الانسان واحتياجاته . تتم العملية بواسطة ادخال DNA مصدره مخلوق معين او DNA اصطناعي اُنتج في المختبر الى خلايا المخلوق المستقبِل , وبهذه الطريقة يمكن اكساب المخلوق ” المُهندَس ” صفة جديدة , على سبيل المثال : القدرة على انتاج إنسولين . يُنقل الجين من مخلوق لآخر بواسطة ناقل (فكتور) : بلازميد أو فيروس يسمى الكائن المُهندس مخلوق / كائن حي ترانسجيني الناقل ( فكتور) المستعمل في نقل الجين من مخلوق لاخر عبارة عن بلازميد او فيروس – وعن ذلك في الشرائح القادمة .

4 البلازميد البلازميد هو قطعة DNA دائرية قصيرة موجودة بشكل طبيعي في خلايا البكتيريا. تتضاعف البلازميدات بشكل مستقل وتنقَل لانسال البكتيريا . يمكن ان تُنقل البلازميدات من خلية بكتيريا الى اخرى (مثل عملية الاقتران). احياناً تُنقل الى بكتيريا من نوع اخر . (تحمل البلازميدات جينات مختلفة , وفي حالات كثيرة فان هذه الجينات هي من النوع الذي يُكسب صموداً امام مضادات حيوية من انواع مختلفة. هذه احدى الطرق المركزية التي تكتسب فيها البكتيريا في الطبيعة صموداً امام المضادات الحيوية). في الهندسة الوراثية يستعملون البلازميدات كثيراً. ينتجون بلازميدات اصطناعية شبيهة بالبلازميدات الطبيعية الموجودة عادةً في خلايا البكتيريا , ويُدخلون اليها الجين المرغوب. تسمى البلازميدات المهندسة بلازميدات ”مطعَّمة” (ذات تراكيب جديدة) . وبعد ذلك يتم ادخال البلازميدات الى خلايا البكتيريا , بمساعدة علاج يجعل غشاء خلية البكتيريا نفاذاً أكثر من المعتاد خلال فترة زمنية قصيرة. انظر الى المخطط في الشريحة القادمة. بلازميد 4

5 مثال للهندسة الوراثية : نقل الجين المسؤول عن انتاج الانسولين من خلية انسان الى خلية بكتيريا بمساعدة بلازميد خلية بكتيريا اخذ منها ”البلازميد“ خلية انسان أخذ منها الجين السؤول عن انتاج الانسولين بلازميد مقطع DNA يضم الجين المسؤول عن انتاج الانسولين بلازميد مُطعّم** (بلازميد دُمج فيه الجين المسؤول عن انتاج الانسولين) ادخال البلازميد ”المُطعّم“ الى البكتيريا المستقبلة تنتج البكتيريا المهندسة انسولين (في عملية نسخ وترجمة) , وتنقل البلازميد مع الجين للانسان . 5

6 مثال لهندسة وراثية : نقل جين لانتاج الانسولين من خلية انسان الى خلية بكتيريا بمساعدة بكتريوفاج
تُستعمل البكتريوفاجات أحياناً كناقل لنقل الجين وذلك بسبب قدرتها الطبيعية على ادخال ال-DNA الخاص بها الى خلايا البكتيريا . نتيجة : تتكون بكتيريا مُطعَّمة (مُهندسة) منتجة للانسولين ادخال مقطع DNA يشمل الجين المنتج للانسولين الى البكتريوفاج يهاجم البكتريوفاج البكتيريا ويُدخل اليها مقطع ال-DNA. يندمج مقطع ال- DNAفي DNAالبكتيريا بكتريوفاج بكتيريا بكتيريا ”مُطعمة“ (مُهندسة) مقطع DNA عملياً فإن هذه عملية انتقال. أنظر التفاصيل في المعروضة طرق لنقل مادة وراثية بين البكتيريا .

7 تجانس الشيفرة الوراثية في كل الكائنات الحية يُمكّن من حدوث الهندسة الوراثية
الهندسة الوراثية ممكنة بفضل التجانس القائم في عالم الكائنات الحية : أ. المبنى الأساسي للـ- DNA متشابه في كل الكائنات الحية . ب. الشيفرة الوراثية عالمية , أي متشابهة تماماً في كل الكائنات الحية تقريباً : البكتيريا , النباتات , الحيوانات والانسان , تترجم كل ثلاثية في كل الكائنات الحية الى نفس الحامض الأميني بالضبط , لذلك يمكن نقل جينات من مخلوق لآخر حتى ان لم تكن المخلوقات من نفس النوع .

8 الهندسة الوراثية – تطبيقات في مجال الطب : انتاج هورمونات
انتاج هورمونات بواسطة نقل الجين المسؤول عن انتاجها من خلايا انسان الى خلايا البكتيريا : انسولين هورمون يؤدي الى مضاعفة وتيرة دخول الجلوكوز الى خلايا العضلات وخلايا أخرى . في الماضي حصلوا على الهورمون من الغدد النخامية للابقار والخنازير . الهورمون الناتج بطريقة الهندسة الوراثية أرخص وأنقى من الهورمون الطبيعي . هورمون النمو أُنتج لأول مرة في (هذه المادة الأولى في العالم والتي أُنتجت بطريقة الهندسة الوراثية) . يؤدي الهورمون الى نمو خلايا العظام. يُعطي الهورمون لأولاد يتأخر نموهم . نقص شديد في الهورمون بالجسم قد يؤدي الى القزمية . Photo:  PerPlex (Wikimedia commons) حقنة انسولين يستعملها مرض السكري انسان يعاني من القزمية نقص هورمون النمو هو احد أسباب القزمية Library of Congress, Prints & Photographs Division, [LC-DIG-cwpbh-01950 8

9 ب. في الماضي استعملوا الانسولين الذي كان يُستخلص من الحيوانات .
سؤال 1 سؤال 1: بجروت 2007 يتم انتاج الانسولين الذي يُحقن اليوم لمرضى السكري من بكتيريا هُندست وراثياً خصيصاً لغرض انتاج انسولينن للانسان : أ. أذكر المراحل الاساسية في عملية هندسة البكتيريا وراثياً بغرض انتاج الانسولين . ب. في الماضي استعملوا الانسولين الذي كان يُستخلص من الحيوانات . أذكر أفضليتين لاستخلاص انسولين من بكتيريا مهندسة مقارنةً باستخلاصه من الحيوانات . 9

10 سؤال 1 ”أ“ : مراحل انتاج الانسولين بطرق الهندسة الوراثية
سؤال 1: بجروت 2007 يتم انتاج الانسولين الذي يُحقن اليوم لمرضى السكري من بكتيريا هُندست وراثياً خصيصاً لغرض انتاج انسولينن للانسان : أ. أذكر المراحل الاساسية في عملية هندسة البكتيريا وراثياً بغرض انتاج الانسولين . ب. في الماضي استعملوا الانسولين الذي كان يُستخلص من الحيوانات . أذكر أفضليتين لاستخلاص انسولين من بكتيريا مهندسة مقارنةً باستخلاصه من الحيوانات . اجابة : أ. مراحل العملية التي يتم الحصول فيها على بكتيريا منتجة لانسولين انسان هي : 1. قص قطعة DNA انسان وعزل المقطع المشفر للانسولين . 2. عزل مقطع DNA بكتيريا وقصّه . 3. زرع الجين المعزول من DNA انسان في بلازميد / مقطع DNA بكتيريا . 4. زرع البلازميد أو مقطع ال- DNAالمحتوي على جين الانسان لبكتيريا وجعلها تتكاثر . 10

11 اجابة 1 ”ب“ : أفضليات استعمال أدوية أُنتجت بطريقة الهندسة الوراثية
سؤال 1: بجروت 2007 يتم انتاج الانسولين الذي يُحقن اليوم لمرضى السكري من بكتيريا هُندست وراثياً خصيصاً لغرض انتاج انسولينن للانسان : أ. أذكر المراحل الاساسية في عملية هندسة البكتيريا وراثياً بغرض انتاج الانسولين . ب. في الماضي استعملوا الانسولين الذي كان يُستخلص من الحيوانات . أذكر أفضليتين لاستخلاص انسولين من بكتيريا مهندسة مقارنةً باستخلاصه من الحيوانات . اجابة : ب. أفضليات انتاج الانسولين من بكتيريا مُهندسة : الانسولين الناتج من البكتيريا هو انسولين بشري (استخلص من جين مصدره خلية انسان). لذلك لن يكون رد فعل مناعي لرفضه من قبل الجسم المتلقي . وكذلك فإنه متلائم أكثر مع المستقبلات في أغشية الخلايا, ولذلك فهو انجع . عملية أسرع بسبب زمن الجيل القصير عند البكتيريا. لذلك يمكن استخلاص كميات أكبر . تكاليف الاستخلاص أقل . من الأسهل الحصول على مُنتج أنقى . احتمال نقل أمراض أصغر . 11

12 ب. هورمون النمو ”يُملي“ للبكتيريا وتيرة نمو سريعة .
سؤال 2: سؤال 2: بجروت 2000 ينتجون اليوم بطريقة الهندسة الوراثية هورمون نمو ”بشري“ وذلك باستعمال البكتيريا. أي من الشروط التالية يعتبر ضرورياً من أجل انتاج هورمون النمو بهذه الطريقة؟ أ. يوجد للبكتيريا جين مماثل للجين ”البشري“, المسؤول عن انتاج هورمون النمو . ب. هورمون النمو ”يُملي“ للبكتيريا وتيرة نمو سريعة . ت. يمكن للجين ”البشري“ أن يتضاعف ويُنسخ داخل البكتيريا . ث. البكتيريا تُنتج أبواغاً (سبورات) . 12

13 ينتجون اليوم بطريقة الهندسة الوراثية هورمون نمو ”بشري“ وذلك باستعمال.
اجابة سؤال 2: بجروت 2000 ينتجون اليوم بطريقة الهندسة الوراثية هورمون نمو ”بشري“ وذلك باستعمال. أي من الشروط التالية يعتبر ضرورياً من أجل انتاج هورمون النمو بهذه الطريقة؟ أ. يوجد للبكتيريا جين مماثل للجين ”البشري“ المسؤول عن انتاج هورمون النمو . ب. هورمون النمو ”يُملي“ للبكتيريا وتيرة نمو سريعة . ت. يمكن للجين ”البشري“ أن يتضاعف ويُنسخ داخل البكتيريا . ث. البكتيريا تُنتج أبواغاً (سبورات) . اجابة : الاجابة الصحيحة هي ”ت“ . 13

14 الهندسة الوراثية – تطبيقات في مجال الطب : انتاج مركبات تطعيم
منذ سنوات كثيرة اعتادوا على تطعيم بني البشر تطعيماً فعالاً هدفه الوقاية من الأمراض . على سبيل المثال : التطعيم ضد البوليو – مرض شلل الأطفال . محتوى التطعيم يحتوي التطعيم على مسبب المرض – فيروس البوليو مماتاً او ضعيفاً . التطعيم ضد شلل الأطفال Imprensalauro/FLIKER هدف التطعيم سيكون رد فعل مناعي أولى ضد الفيروسات , ستتكون في الجسم خلايا ذاكرة خاصة بالفيروس , وستبقى في الجسم لسنوات عديدة . اذا دخل الفيروس الى الجسم مرة أخرى, ستقوم خلايا الذاكرة برد فعل مناعي ثانوي : تتسبب بانتاج أجسام مضادة وخلايا قاتلة أسرع وبكميات أكبر من المرة الأولى . وفي أعقاب الرد القوي والسريع لن يتمكن الفيروس من التكاثر في الجسم والتسبب بالمرض . خطورة التطعيم هنالك خطر (صغير جداً) أن لا تموت الفيروسات أو تضعف كما يجب , وعندها سيؤدي التطعيم نفسه الى مرض .(وستكون نتائجه كارثية : شلل) حل محتمل عدم وضع فيروسات كاملة في التطعيم بل زلاليات غلافها فقط . وتستخلص الزلاليات بطريقة الهندسة الوراثية – وعن ذلك في السؤال القادم . 14

15 سؤال 3: انتاج مركبات تطعيم ضد شلل الاطفال بطريقة الهندسة الوراثية .
بطريقة الهندسة الوراثية يمكن ادخال الجينات المشفرة لزلاليات غلاف فيروس شلل الاطفال الى بكتيريا E.coli. ا. اشرح كيف ستتمكن بكتيريا E.coli ” المهندسة ” ان تستعمل لاستخلاص تطعيم فعال ضد شلل الاطفال ؟ ب. ما هي افضلية التطعيم بمساعدة E.coli ” مُهندسة ” مقارنة بالتطعيم بفيروس مضعف لشلل الاطفال ؟ 15

16 اجابة سؤال 3: بطريقة الهندسة الوراثية يمكن ادخال الجينات المشفرة لزلاليات غلاف فيروس شلل الاطفال الى بكتيريا E.coli. ا. اشرح كيف ستتمكن بكتيريا E.coli ” المهندسة ” ان تستعمل لاستخلاص تطعيم فعال ضد شلل الاطفال ؟ ب. ما هي افضلية التطعيم بمساعدة E.coli ” مُهندسة ” مقارنة بالتطعيم بفيروس مضعف لشلل الاطفال ؟ اجابة : ا. ستنتج البكتيريا المهندسة زلاليات غلاف الفيروس, تستخلص زلاليات الغلاف من البكتيريا وتحقن لشخص (او تحقن البكتيريا للشخص), وفي أعقاب ذلك ستتكون لدى الانسان أجسام مضادة لزلاليات غلاف الفيروس فتتكون ذاكرة مناعية. وفي حالة مهاجمة فيروس شلل الاطفال للإنسان , سيتعرف الجهاز المناعي على زلاليات غلاف الفيروس وتهاجمه . ب. مستنبت من الفيروسات المضعفة يمكن ان يحتوي على فيروسات لم تُضّعف او مرت بطفرة فاصبحت قادرة على التسبب بالمرض. زلاليات الغلاف لا يمكن ان تتحول الى فيروسات لكنها مولدة مضاد لشلل الاطفال , وهي لا تشكل خطراً للتسبب بالمرض . 16

17 الهندسة الوراثية – امثلة لتطبيقات : تحسين النباتات
تحسين نباتات زراعية ( تحسين صفات قائمة او ادخال صفات جديدة). الاهداف الاساسية : زيادة كمية المنتوج وجودته. امثلة : 17

18 © Anlace at Wikimedia commons
استعمال الهندسة الوراثية في الزراعة : نقل جينات للنباتات لاكسابها صموداً امام الافات يستعملون اليوم في تنمية بعض المزروعات كالذرة , نباتات مُهندسة ادخل اليها جين يُكسبها صموداً امام الافات (حشرات تتغذى على النبات وتؤدي الى انخفاض في كمية المحصول وجودته ) . © Anlace at Wikimedia commons 1. البكتيريا بتسيلوس ترينجينسيس (Bt) هو منتج السم المؤدي الى موت الحشرات , التي تتغذى من غذاء يحتوي على البكتيريا . 2. نقلوا الجين المُشفِّر لانتاج السم من البكتيريا لنباتات الذرة . 3. النتيجة : النبتة المُهندَسة تُنتج بنفسها السم القاتل للافات التي تهاجم النبتة. السم قاتل للحشرات الضارة, لكنه لا يضر بالانسان , لذلك لا يوجد تخوف من اكل الذرة . الافضلية : لا توجد حاجة لاستعمال مبيدات, تسبب اضراراً للبيئة . Doug WilsonK /usda يستعملون البكتيريا نفسها كمبيد بيولوجي من خلال نشره مباشرة على النباتات. عن هذا الموضوع انظر التفاصيل في المعروضة : الكائنات الحية المجهرية في خدمة الانسان الجزء الثاني . انظر تفاصيل الابادة البيولوجية والابادة الكيميائية بمعروضة خاصة عن هذا الموضوع . 18

19 استعمال الهندسة الوراثية في الزراعة : نقل جينات للنباتات لاكسابها صموداً امام الافات.
اوراق النبات المُهندَس الذي اُدخل اليه جين انتاج السم, لا تتضرر من الافات . بالمقابل فان اوراق نبات عادية من نفس النوع , غير مُهندَس – فانها تؤكل . 19 Herb Pilcher, taken from agricultural research service, USDA

20 سؤال 4: طرح افكار لتحسين نباتات الاكل والحيوانات البيتية .
فكِّر واطرح افكاراً : ما الذي يمكن تغييره وتحسينه بطريقة الهندسة الوراثية بالنسبة لنباتات الاكل والحيوانات البيتية ؟ اعطِ امثلة . 20

21 اجابة سؤال 4: فكِّر واطرح افكاراً : ما الذي يمكن تغييره وتحسينه بطريقة الهندسة الوراثية بالنسبة لنباتات الاكل والحيوانات البيتية ؟ اعطِ امثلة . اجابة : تنشيط وتيرة نمو النباتات (هكذا يمكن تنمية غذاء أكثر في نفس الفترة الزمنية ) . تحسين القيمة الغذائية للمنتجات الزراعية (دهن اقل في الحليب , زلال أكثر في البيض , فيتامينات أكثر في الخضراوات ) . تحسين طعم المنتج الزراعي ( فواكه حلوة أكثر , خضراوات فيها عصير أكثر ) . اطالة ”حياة ” الفواكه والخضراوات على الرفوف . اكساب النباتات صموداً امام الافات ( هكذا يمكن الامتناع عن رش مبيدات سامة ) . العناية بنباتات صامدة امام الظروف الصعبة مثل الجفاف ودرجات حرارة متطرفة .

22 سؤال 5: الهندسة الوراثية تكسر حاجز الانواع
حسَّنَ الانسان نباتات وحيوانات زراعية بواسطة التهجينات, اختيار الانسال المُختارة, تهجينها معاً وهكذا دواليك. تزيد الهندسة احتمالات التحسين لانها تكسر حاجز الانواع. اشرح لماذا. تُمكّن الهندسة الوراثية من كسر حاجز الانواع 22

23 سؤال 5 سؤال 5: اجابة : تُمكِّن الهندسة الوراثية من كسر حاجز الانواع
التحسين التقليدي ( تهجينات ) التحسين بواسطة الهندسة الوراثية مجمع الجينات اصغر لانه يمكن التهجين بين ذكر وانثى يتبعون لنفس النوع فقط مجمع الجينات اكبر تُمكِّن الهندسة الوراثية من نقل جينات بين مخلوقات من انواع مختلفة . تزيد هذه الامكانية كثيراً من مجمع الجينات المحتمل . لا نحصل دائماً على انسال مع تشكيلة الصفات المرغوبة, واحياناً يكون للانسال صفات غير مرغوبة. يمكن السيطرة بشكل افضل على تشكيلة صفات الانسال , لان ذلك مرتبط بالجينات التي نُقلت . 23

24 سؤال 6 : استغلال البكتيريا في الهندسة الوراثية في الزراعة والطب
سؤال 5: بجروت 2010 يستغل الانسان البكتيريا في طرق الهندسة الوراثية . أ. صف باختصار مثالاً لاستعمال البكتيريا في الهندسة الوراثية يهدف الى حماية النباتات من الآفات . ب. صف باختصار مثالاً لاستعمال البكتيريا في الهندسة الوراثية في خدمة الطب . 24

25 يستغل الانسان البكتيريا في طرق الهندسة الوراثية .
اجابة سؤال 5: بجروت 2010 يستغل الانسان البكتيريا في طرق الهندسة الوراثية . أ. صف باختصار مثالاً لاستعمال البكتيريا في الهندسة الوراثية يهدف الى حماية النباتات من الآفات . ب. صف باختصار مثالاً لاستعمال البكتيريا في الهندسة الوراثية في خدمة الطب . اجابة : أ. استعمال الهندسة الوراثية في مجال الزراعة : زراعة جين البكتيريا Bt , المسؤول عن انتاج سم ضد الحشرات الضارة بالنباتات , ويُمكِّن النباتات التي نُقل اليها الجين من انتاج السم القاتل للحشرات الضارة التي تهاجمه . ب. استعمال الهندسة الوراثية في مجال الطب : ادخال جين بشري مسؤول عن انتاج هورمونات مثل هورمون النمو او الإنسولين الى البكتيريا يُمكِّن من الحصول على هذه الهورمونات بصورة أسرع , أرخص وأنقى . ادخال جين مسؤول عن انتاج غلاف فيروس للبكتيريا يُمكِّن من الحصول على تراكيب تطعيمات آمنة ضد أمراض تسببها الفيروسات للانسان . مركبات التطعيمات هذه أكثر أماناً من التراكيب التي تشمل الفيروس وهو مُضعفاً . 25

26 سؤال 7 : الأهداف الرئيسية للهندسة الوراثية في الزراعة
سؤال 7: امتحان بجروت 2004 يستعملون اليوم الهندسة الوراثية في الزراعة بشكل كبير . ما هي الأهداف الأساسية لاستعمال الهندسة الوراثية في الزراعة ؟ أعط أمثلة .

27 اجابة سؤال 7: امتحان بجروت 2004 يستعملون اليوم الهندسة الوراثية في الزراعة بشكل كبير . ما هي الأهداف الأساسية لاستعمال الهندسة الوراثية في الزراعة ؟ أعط أمثلة . اجابة : الأهداف الأساسية لاستخدام الهندسة الوراثية في الزراعة هي تحسين الناتج الزراعي للمزروعات والحيوانات البيتية من خلال زيادة كمية المنتوج وكذلك تحسين جودته بزيادة القيمة الغذائية وتحسين الطعم . أهداف اضافية للهندسة الوراثية في النباتات إكسابها صموداً أمام الآفات أو ظروف العيشة المتطرفة في بيت التنمية . على سبيل المثال , انتاج خيار مُهندَس يُحفظ جيداً في الثلاجة لمدة عدة أسابيع .

28 تلخيص : استخدام الهندسة الوراثية في البكتيريا لمنفعة الانسان
يصف المخطط التالي استعمالات الهندسة الوراثية في مجالات الزراعة والطب التي بحثناها في هذه المعروضة , واستعمالات اخرى . الصناعة الطب الزراعة البيئة ادخال جين لانتاج زلال غلاف فيروس الى البكتيريا لانتاج مركب تطعيم ادخال جين بشري للبكتيريا لانتاج هورمون ادخال جين بكتيريا والمسؤول عن انتاج سم ضد الآفات الى النباتات زيادة عدد نُسخ الجينات لتثبيت نيتروجين لدى البكتيريا استعمال البكتيريا في الهندسة الوراثية ادخال جينات لانتاج مواد مختلفة للكائنات الحية المجهرية زراعة الجينات المسؤولة عن تحليل مواد سامة من البيئة لعشائر البكتيريا الطبيعية في المجالات 28

29 مخاطر الهندسة الوراثية
تطوير كائنات حية مهندسة تكمن فيها مخاطر , لم تتحقق حتى الآن , ومن جملة ما تشمل : أضرار بيئية اصابة تنوع الأنواع والتوازن في النظام البيئي الكائنات الحية المهندسة قد تتنافس مع أفراد نفس النوع (التي لم تُهندس) , تتكاثر وتُبعِد النباتات البرية والحيوانات في الطبيعة أو التسبب بأمراض لها , وهكذا تتضرر الأنظمة البيئية . تعليل التفاوت الوراثي قد تضر بالتفاوت الوراثي وتكوين تجانس وراثي كبير للغاية , وتغيير ملحوظ في ظروف البيئة قد يضر بشكل بالغ بالنوع الذي أفراده متماثلة . انتاج غير مقصود لنباتات / حيوانات / بكتيريا ضارة ذات صفات غير مرغوبة . على سبيل المثال : نقل جينات غير مرغوبة (على سبيل المثال : صمود أمام مبيدات الأعشاب الضارة) من نباتات زراعية مُهندسة الى النباتات البرية من خلال تهجينات بين النباتات المهندسة والنباتات البرية , وهكذا يمكن ان تتكون أنواع من الأعشاب الضارة والصامدة امام المبيدات . أو ”هروب“ غير مقصود وبسبب الاهمال من مختبرات الأبحاث , لكائنات حية خطيرة كالبكتيريا المُهندسة الصامدة امام المضادات الحيوية . استخدام سيء مخاطر صحية معضلة أخلاقية في الشريحة القادمة

30 مخاطر الهندسة الوراثية
تطوير كائنات حية مهندسة تكمن فيها مخاطر , لم تتحقق حتى الآن , ومن جملة ما تشمل : استخدام سيء انتاج بكتيريا مسببة للامراض صامدة امام كل أنواع المضادات الحيوية واستخدامها كسلاح بيولوجي (أو مخلوقات مُهندسة أخرى ضارة) . مخاطر صحية تسمم وحساسية لأغذية أنتجت بطريقة الهندسة الوراثية . مشكلة أخلاقية بأي حق يُغير الانسان صفات مخلوقات أخرى حسب رغبته ؟

31 سؤال 8 : مخاطر الهندسة الوراثية في الزراعة
سؤال 8: امتحان بجروت 2004 يدّعي المعارضون لاستخدام الهندسة الوراثية في الزراعة أنه توجد مخاطر في انتاج كائن حي مُهندس (مخلوق أدخلت اليه مقاطع DNA مصدرها من مخلوق آخر) . ما هي المخاطر المحتملة حسب رأيك ؟

32 اجابة سؤال 8: امتحان بجروت 2004 يدّعي المعارضون لاستخدام الهندسة الوراثية في الزراعة أنه توجد مخاطر في انتاج كائن حي مُهندس (مخلوق أدخلت اليه مقاطع DNA مصدرها من مخلوق آخر) . ما هي المخاطر المحتملة حسب رأيك ؟ اجابة : مخاطر اختلال التوازن البيئي : خطر انتقال الجينات المهندسة للنباتات البرية عن طريق تهجينات, وتحوّل النباتات البرية في أعقاب ذلك الى نباتات ضارة . تقليل التنوع الوراثي لدى النباتات الزراعية والحيوانات البيتية مما يؤدي الى مضاعفة حساسيتها للامراض ولتغير ظروف البيئة . على سبيل المثال : في اعقاب استعمال نباتات مُهندسة من نفس الجنس. وفي حالة كانت جميع أشجار كرم معين ذات تجانس وراثي وأعديت بمرض معين هي حساسة له , ستتضرر كل الأشجار . هنالك خطر بأن يؤدي محصول المزروعات / الحيوانات المهندسة الى ضرر للانسان لا نعرفه تماماً .

33 تلخيص : الكائنات الحية في خدمة الانسان : الهندسة الوراثية
تستغل الكائنات الحية المجهرية في الهندسة الوراثية لغرضين أساسيين : كائنات حية تُنقل اليها جينات مرغوبة , السبب : نمو الكائنات الحية المجهرية سريع , سهل ورخيص مقارنة لكائنات حية أخرى . ناقلات لنقل جينات في عملية الهندسة الوراثية (بلازميدات , فيروسات) . وسائل أساسية في الهندسة الوراثية في الهندسة الوراثية تُنقل مقاطع DNA من كائن حي لكائن حي آخر بواسطة بلازميد أو فيروس . تجانس مبنى الـ DNA والشيفرة الوراثية تُمكّن من اجراء الهندسة الوراثية . الكائن الحي المُهندس ”لا يميز“ بين الـ DNA الخاص به والـ DNA الغريب , وتمر الجينات الغريبة بعملية نسخ وترجمة مثل : الجينات الذاتية .

34 تلخيص : الهندسة الوراثية : تطبيقات ومخاطر
للهندسة الوراثية - تطبيقات في مجالات مختلفة , أمثلة : في الطب والصناعة : انتاج أدوية (هورمونات , مركبات تطعيم) ومواد اخرى . عملية انتاج المواد أسرع وأرخص , ويمكن اختيار الجين المسؤول عن المادة المرغوبة بشكل دقيق والحصول على منتج نقي واحتمال خطورة تلوثه بمواد اخرى او بمسببات أمراض قليل . في الزراعة: زيادة كمية المحصول وجودته , على سبيل المثال , طريقة انتاج أصناف نباتية صامدة أمام الآفات (نُقل اليها جين انتاج المادة السامة من بكتيريا Bt). في البحث العلمي : على سبيل المثال , نقل جينات من مخلوق لآخر تُمكّن من فهم وظيفة الجين . الهندسة الوراثية يكمن فيها فُرص كبيرة للبشرية ولكن مخاطر ومشكلات أخلاقية أيضاً . مصطحلات (من المنهاج) : فيروس , بلازميد , نباتات مهندسة , مركبات تطعيم , أجسام مضادة , رد فعل مناعي , بكتيريا بتسيلوس توريجنيس Bt , سم , صمود النباتات امام الآفات , نواقل .

35 سؤال 9 : بيولوجيا مع ابتسامة
سؤال 9: بروفيسور يشهد عن نفسه ويتفاخر بأنه تشكيلة فنان وعالِم ويقول : انظروا الى الصورة التي كونتها بمساعدة بكتيريا مهندسة وبدون حاجة لأدوات رسم أو ألوان . وقد خطرت الفكرة برأسي بعد أن سمعت عن اكتشاف علماء يابانيين اكتشفوا طحالب تعيش في أعماق البحر , والتي تُنتج مواد فلوروسنتية تشع ألوان مختلفة (حازوا على جائزة نوبل بسبب اكتشافهم) . حاول التكهن كيف كوّن البروفيسور الصورة . AndrewHires at the English language Wikipedia (CC BY-SA 3.0)

36 بعد فترة ما حصل على مستعمرات بكتيريا التي كونت الألوان الفلوروسنتية .
اجابة سؤال 9 : AndrewHires at the English language Wikipedia (CC BY-SA 3.0) اجابة : نقل البروفيسور جينات مسؤولة عن انتاج زلاليات فلوروسنتية تشع ألوان مختلفة من الطحالب الى البكتيريا. قام بزرع البكتيريا المهندسة على طبق بتري في نفس الوقت الذي رسمت فيه الصورة المرغوبة . بعد فترة ما حصل على مستعمرات بكتيريا التي كونت الألوان الفلوروسنتية .