تعريف الاستنساخ 3 ثانوي

تعريف الاستنساخ 3 ثانوي، في البيولوجيا، الاستنساخ أو الاصطناء (مولدة) هو إنتاج مجموعة من الكائنات الحية لها نسخة طبق الأصل من المادة الوراثية والتي تحدث في الطبيعة عندما تقوم كائنات حية كالبكتريا، الحشرات أو النباتات بالتكاثر بدون تزاوج. أما في مجال التكنولوجيا الحيوية (البيوتكنولجي) فهي العملية المستخدمة لنسخ أجزاء من الحمض النووي الريبوزي DNA، خلايا، أو كائنات حية. بشكل عام الاستنساخ يعني إنشاء نسخ طبق الأصل من منتوج ما كالوسائط الرقمية أو البرامج.

نبذة

حتى تاريخ 1970 ميلادية كان إجراء الأبحاث على الحمض النووي (DNA)من أصعب الأمور التي كانت تواجه علماء الوراثة والكيمياء. و كانت معظم الأبحاث تجرى بشكل غير مباشر على الحمض النووي الريبوزي (RNA)أو البروتين. و لكن الحال تحول بشكل كامل فأصبح علم الوراثة المتعلق بفحص DNA(و المعروف بعلم الوراثة الجزيئية)من أسهل العلوم وأكثرها تطورا. لقد أصبح من السهل صنع نسخ عديدة من أي جين (مورث) أو مقطع محدد من DNA. كما أمكن معرفة تسلسل الأحماض النووية بسرعة تتعدى المئات في اليوم الواحد. كما استطاع العلماء استكشاف الجينات الموجودة على الكروموسومات كما استطاعوا تغيير وتعديلها بالشكل الذي يريدون وليس هذا فحسب بل استطاعوا أن يعيدوا هذه الجينات المعدلة إلى الخلية وغرزها في الكروموسوم الذي يريدون. كما أمكن إنتاج كميات كبيرة من البروتينات كالهرمونات واللقاحات المختلفة والتي كانت تنتج في السابق من الجثث الميتة أو تستخلص من الحيوانات والتي كانت تحفها المخاطر من انتقال العدوى إلى الإنسان. كما أن هذه الثورة العلمية فتحت المجال أمام الكثيرين من محبي هذا العلم في اختراع واكتشاف طرق جديدة وحديثة في التعامل وحفظ وتغيير هذه المادة الحيوية في الإنسان والحيوان والنبات. لقد غير هذا العلم المنطلق كالصاروخ الكثير من المفاهيم الطبية والتي دفعت كثير من كليات الطب إلى تعديل مقرراتها لتزويد طلابها بالمزيد من هذا العلم. لقد أُطلق على عملية نسخ وتعديل وزرع الجينات اسم الهندسة الوراثية وهو اسم عام لا يحدد فكرة معينة أو تقنية محددة، ولكنه يعنى بكل ما يقام به في تغيير أو تعديل المادة الوراثية. و يتفرع من هذا العلم الكثير من التقنيات وهي متناثرة وموزعة على الكثير من فروع الطب والعلوم.

تعريف الاستنساخ 3 ثانوي

مفهوم الاستنساخ

معنى الاستنساخ في اللغة

الاستنساخ من النسخ، والألف والسين والتاء للطلب، ويطلق النسخ على معنيين، أحدهما: النقل ومنه نسخ الكتاب أي نقل صورته إلى كتاب آخر، قال تعالى: (إنا كنا نستنسخ ما كنتم تعملون) الجاثية '29' أي ننسخ ما تكتبه الحفظة، فيثبت عند الله سبحانه وتعالى. والآخر: الإزالة، ومنه قول الله تعالى: (ما ننسخ من آية أو ننسها نأت بخير منها أو مثلها) البقرة: 106، والمعنى الأول هو المراد من الاستنساخ في هذا البحث، وهو طلب الحصول على نسخة أخرى غير المنقول عنها. وقد يطلق على هذه التقنية: النسخ، أو الاستنساخ الحيوي، أو العذري، أو اللاجنسي، أو البشري، أو نحو ذلك من إطلاقات تبعاً لنوع الاستنساخ.

معنى الاستنساخ في عرف العلماء

الاستنساخ من الفعل (نسخ) وهو الحصول على صورة طبق الأصل من النسخة الأصلية، عن طريق زرع خلية عادية في بويضة أُفرغت من الكروموسوم، أي من الإرث الجيني، بحيث تصبح خلية قابلة للتكاثر عن طريق الانقسام الخلوي المعتاد، ثم ملؤها بخلية أخرى من كائن مكتمل النمو، تحمل صفاته الوراثية وزرعها في رحم أنثى بالغة.. لتأتي النتيجة جنيناً أو مولوداً مستنسخاً من صاحب الخلية المزروعة.

أنواع الاستنساخ واستعمالاته

الاستنساخ الجيني

ويهدف إلى الحصول على كمية كبيرة من جين معين بغرض دراسته مثلا، ويتم عبر إدخال الجين الذي يراد استنساخه من كائن حي معين مثلا، إلى المادة الجينية لخلية تدعى «فيكتور» والتي قد تكون خلية بكتيرية أو فطريات أو فيروسات. ثم يتم وضع هذا الفيكتور بالمختبر في ظروف مناسبة مما يؤدي إلى تكاثره، وبالتالي استنساخ كمية كبيرة من المادة الجينية المرغوبة.

الاستنساخ الإنجابي

ويستخدم لاستنساخ حيوانات بأكملها، وذلك عبر الخطوات التالية:

• أخذ المادة الوراثية من نواة خلية من جسم الحيوان الذي يرغب في استنساخه، مثل خلية جلد (أي تحتوي على كامل عدد الكروموسومات لا نصفها).
• يتم أخذ بويضة وتفريغها من المادة الوراثية، أي أنها لا تحتوي على النوية التي بها الكروموسومات، ومحتواها من الجينات يساوي صفر.
• يتم إدخال المادة الوراثية من الخلية البالغة إلى البويضة الفارغة، ويتم ذلك عبر حقنها أو استخدام تيار كهربائي لدمج الاثنتين معاً.
• تزرع البويضة الجديدة بالمختبر في أنبوب اختبار.
• تنقل البويضة إلى رحم أنثى تسمى «الأم البديلة»، لتحمل بها وتلدها بعد حين.
• الوليد يحمل نفس المادة الوراثية للخلية الأصلية التي تم استنساخها.

هذه الطريقة هي التي تم استخدامها لاستنساخ النعجة دوللي.

تطبيقات الاستنساخ:

• استنساخ حيوانات ذات صفات مرغوبة مثل أبقار غزيرة الحليب أو ذات نسب مرتفعة من لحم الهبر.
• استنساخ حيوانات متطابقة لإجراء اختبارات الأدوية عليها، مما يساعد في الحصول على نتائج متجانسة وواضحة ولا يلعب فيها الاختلاف بين الحيوانات دورا في تشويش نتائجها.
• استنساخ الفصائل المهددة بالانقراض من الحيوانات.

سلبيات الاستنساخ الإنجابي: تقنية الاستنساخ الإنجابي ذات فعالية منخفضة للغاية، فالنعجة دوللي نجح استنساخها من بين 277 جنينا، أي كانت نسبة النجاح 1 على 277، وهي نسبة منخفضة للغاية. المواليد المستنسخة تعيش عادة لفترة قصيرة، فمثلاً النعجة دوللي عاشت لست سنوات فقط، وهي نصف معدل حياة النعاج وهو 12 سنة. المستنسخ عادة ما يعاني من مشاكل بالأعضاء كالقلب والكبد والدماغ، بالإضافة إلى مشاكل في جهاز المناعة.

الاستنساخ العلاجي

يشبه هذا النوع الاستنساخ الإنجابي، ولكن الهدف النهائي مختلف. ففيما يسمح الاستنساخ الإنجابي للبويضة الملقحة بالنمو لتكوين كائن حي جديد بزرعها برحم الأم البديلة، يستعمل الاستنساخ العلاجي البويضة كمصدر لإنتاج الخلايا الجذعية، وهي خلايا تملك قدرة غير محدودة على التكاثر والتمايز لأي نوع من الخلايا، والتي يقول العلماء إنها قد تحمل أملا بعلاج العديد من الأمراض كما تساعد هذه الطريقة في الاستنساخ العلماء على فهم أعمق لطبيعة وكيفية تطور الأمراض.

سلبيات الاستنساخ العلاجي: الاستنساخ العلاجي يتطلب تدمير الجنين بالمختبر لأخذ خلاياه الجذعية، مما يثير قضايا أخلاقية. يشير بعض العلماء إلى وجود تشابه بين الخلايا الجذعية وخلايا السرطان، إذ تقول بعض الدراسات إنه بعد ستين انقساما خلويا يتجمع بالخلايا الجذعية طفرات كافية لتحويلها إلى خلايا سرطانية أو شبه-سرطانية. ولذلك فإنهم يطالبون بالمزيد من الأبحاث قبل استخدام هذه التقنية في علاج الأمراض لدى الإنسان.

كيفية حدوث الاستنساخ

وهذه أهم الخطوات التي قام بها العالم وايلموت في عملية استنساخ النعجة دولي.

أولا: أخذ 277 بيضة من مبيض نعجة أنثى ذات رأس أسود، وتم نزع نوى هذه البيوض وأبقى على السيتوبلازم والغشاء الواقي فقط.

ثانيا: استخرج نوى عدداً من خلايا ضرع نعجة بيضاء الرأس.

ثالثاَ: غرس داخل كل بيضة مفرغة من نواتها نواة من خلية الضرع ذات الرأس الأبيض، وهي النوى التي تحتوي على الـ 46 كروموسوم وهذا ما يسمى«بالحقيبة الوراثية» التي تعطي جميع الخصائص الذاتية للمخلوق.

رابعاَ: وضع كل خلية من الخلايا الجديدة في أنبوبة اختبار، وسلط عليها صعقة كهربائية، فتحركت بعض الخلايا للانقسام.

وإنقسمت فعلاَ 29 خلية، وبلغت هذه الخلايا مرحلة (8 - 10 خلايا متماثلة).

خامساَ: قام بزرع الخلايا المتماثلة في مكانها في الرحم، وواحدة فقط وصلت إلى إتمام النمو فولدت النعجة دولي مماثلة لأمها ذات الرأس الأبيض.

فوائد الاستنساخ ومخاطره على البشرية

لقد انتقد الكثير هذه التقنية لخطورة تطبيقها على العنصر البشري، وبعض الدول حرّمت الأبحاث المتعلقة بها. وانطلقت وسائل الإعلام، وتباينت ردود الفعل الأولى من الاستنساخ البشري إلى ثلاثة آراء: الأول يشجعه، وهو موقف المتخصصين في علاج العقم. والثاني يعارضه، وهو الموقف الذي اتخذته حكومات إنكلترا وألمانيا وفرنسا. والثالث يرى عدم التسرع في الرفض أو القبول، بل تحديد فترة مؤقتة توقف فيها الأبحاث حتى تستكمل دراسة النواحي الاجتماعية والأخلاقية للاستنساخ وبعدها يقرر استئنافه أو توقيفه. وهو موقف الولايات المتحدة الأمريكية التي دعت إلى وقف تمويل الأبحاث المستخدمة في الاستنساخ البشري لمدة خمس سنوات

فوائد الاستنساخ

1 - يفيد الاستنساخ في المحافظة على السلالات النادرة سواء كانت نباتية أو حيوانية ومعرضة للانقراض بسبب التلوث الصناعي وخوفا من أن تتحمل البشرية آثار الافتقار إلى التنوع البيولوجي تنوع حيوي الذي قد يعرض البشرية للمخاطر فيقوم الاستنساخ هنا بمهمة لا نجد بديلا عنها وهو ما تقوم به الدول المتقدمة وهو ما يعرف بالبنوك الوراثية والتي يتم فيها جمع السلالات والأنواع النادرة وحفظها وإكثارها واستنساخها من أجل الحفاظ على معلوماتها الوراثية والتي تعتبر مصدر لمربي النبات والحيوان للاستفادة منها والآخذ منها في استحداث وتطوير نباتاته وحيواناته من خلال التقنيات الحديثة في التربية كالهندسة الوراثية ونقل الجينات (معلومات وراثية لازمة لإنتاج صفة معينة).

2- يفيد الاستنساخ في مجال البحث العلمي فمثلا إنتاج فأر ليكون بديلا لفأر آخر يعاني من مرض وراثي محدد لإجراء تجارب علاجية وراثية لتحديد أفضل سبل العلاج والتي يمكن تطبيقها على الإنسان يكون هنا للاستنساخ فائدة عظيمة لاختيار أفضل وأنسب الطرق لصالح للبشرية.

3- إكثار الحيوانات المهندسة وراثيا لإنتاج العقاقير بمعنى مضاعفة المصانع الحيوية عدديا لزيادة إنتاج العقاقير.

4- إكثار التراكيب الوراثية التي أثبتت كفاءتها في إنتاج الغذاء للبشر.

مخاطر الاستنساخ على البشرية

ثانياً: مخاطر الاستنساخ البشريّ من الناحية الصحية

فإنه سوف يؤثر سلبا بلا شكّ على النوع الإنسانيّ؛ لأنه سوف يُضعفه كما أكد ذلك علماء الوراثة في ندوات علمية: لأنّ الاستنساخ البشريّ الكامل من خلية بشرية لاجنسية إنما يكون من خلية كاملة النضج، ودخلت في مرحلة الشيخوخة ..و هذا بطبيعة الحال سيؤثر على النسخة التي ستنشأ عنها في المستقبل؛ لأنها ستحمل كلّ الصفات الوراثية التي تتعلّق بها، ومنها: المرحلة العمرية ..وكما هو معلوم عند علماء الوراثة أنّ لكلّ خلية حيّة في جسم الإنسان عمرا محددا تولد ثم تموت .

التعديل الوراثي

التعديل الوراثي هو إدخال صفات جديدة على صنف ما من النباتات باستخدام التقنيات البيولوجية الحيوية للتحسين من نوعية وجودة المنتوج الزراعي. منذ اكتشاف بنية ADN سنة 1954 وهذه التقنية تعرف تطورا ملحوظا حيث يمكن إنتاج مواد (antibiotiques) من طرف بكتريا وتغيير المادة الوراثية للنبات وجعله مكتسبا للمقاومة الذاتية تجاه المواد السامة والأمراض.

فوائد التعديل الوراثي

فمثلا تضاف جينات بعض النباتات سريعة النمو إلى النباتات بطيئة النمو بهدف زيادة الإنتاج. هذا وقد كان أول نبات تجرى عليه عملية التعديل الوراثي هي الطماطم ويتمثل هدف التعديل في إطالة فترة نضجها وعدم فسادها في وقت سريع .

الفرق بين النباتات المعدلة وراثيا وبين النباتات العادية

الهدف من زراعة النباتات العادية والنباتات المعدلة وراثيا واحد . وهو إنتاج أنواع محسنة وذات إنتاج أكبر لكن الاختلاف هو في الطرق التي يتم زراعة هذه النباتات بها . فالنباتات العادية هي النباتات التي تزرع بصورة عادية وتكون طبيعية 100% حتى وإن هجنت مع أصناف أخرى بهدف تحسين الإنتاج.

أما النباتات المعدلة وراثيا فيتم باستخدام أحدث التكنولوجيا المتوصل إليها في عالم الهندسة الوراثية ونقل الجينات المطلوب نقل صفاتها من صنف إلى آخر بواسطة بعض أنواع البكتيريا أو بما يعرف بقاذف الجينات البيولوجي .

أمثلة على التحسينات التي يقوم بها التعديل الوراثي:

1) إنتاج محصول أكبر من النباتات التي لم تعدل وراثيا.

2) إنتاج أنواع من الأرز مثلا تحتوي على البروتينات الموجودة في الفول . وهكذا ويكون هدف المنتجين الأساسي لهذه النباتات المعدلة وراثيا هو الربح حتى لو كان على حساب صحة الناس .

فوائد التعديل الوراثي

كما ذكرت أن فوائده تعتمد على إنتاج سلالات ذات فوائد غذائية أكبر أو تحويل الخصائص الجينية لبعض النباتات مثل إنتاج البطيخ بدون بذر . كما يزيد من مقاومة النبات للحشرات . فمثلا نبتة القطن تتم مهاجمتها من قبل حشرة تدعى دودة القطن التي قد تهلك محصولا كاملا من القطن فتم تطوير نوعية محسنة من نبتة القطن تحتوي على مضادات لهذه الحشرة الأمر الذي يضمن عدم مهاجمة هذه الحشرة للقطن وبالتالي سلامة محصول القطن .

التعديل الوراثي الطبيعي عند النباتات

يعتبر مرض جرب النسخ الذي يصيب النباتات ورم طبيعي يتكون من خلايا نباتية تأوي نوعا من البكتيريا التي تعيش في التربة.

عند تعفن النباتات بـ A. tumefaciens ، يتم دمج المورثة (جزء من البلاسميد البكتيري) في صبغيات النبات. يؤدي دمج المورثة إلى إكساب النبات صفة جديدة وهي القدرة على التكاثر العشوائي (الورم). إن الخلايا التي أدمجت مورثات نقلت إليها بواسطة A. tumefaciens تسمى خلايا معدلة وراثيا والنبات المعفن يسمى متعضيا معدلا وراثيا 

تقنيات التعديل الوراثي الطبيعي عند النباتات في المختبر

التعديل الوراثي عبر استعمال تقنية بيولوجية:

تتمثل هذه التقنية في استعمال ناقل بيولوجي A. tumefaciens لنقل المورثة من كائن حي إلى نبات. وتتلخص مراحل هذه التقنية:

• عزل المورثة المرغوب فيها ثم دمجها في ناقل: البلاسميد الذي يصبح ذا تركيب جديد.
• وضع البكتيريا التي تحتوي على الناقل والخلايا النباتية جنبا إلى جنب للحصول على كنب.
• انتقاء الخلايا النباتية المعدلة وراثيا وافتسالها في الزجاج.
• الحصول على نباتات كاملة معدلة وراثيا اكتسبت صفة جديدة تبعا للمورثة المدمجة.

التعديل الوراثي باستعمال تقنية القنبلة: تتمثل هذه التقنية الحديثة في نقل مورثة بشكل مباشر باستعمال مدفع جزيئيات دقيقة تسمح بدمج المورثة ضمن المادة الوراثية للخلية النباتية. بعد تكاثر وتجديد هذه الخلايا نحصل على نبتة كاملة معدلة وراثيا.^[5]

إشكالية التعديل الوراثي عند النباتات

يتم إنتاج النباتات المعدلة وراثيا باعتماد تقنيات وراثية حديثة تطبَّق على الكائن الحي. يرجى من تطبيقها فوائد عديدة في عدة ميادين، فلاحية غذائية صحية وصناعية ... غير أنه في غياب الإلمام بالأخطار والعواقب المحتملة للمتعضي المعدل وراثيا على المدى البعيد بخصوص صحة الإنسان والتنوع البيولوجي والبيئة، يبقى الجدل قائما ومستمرا بين مؤيدي ومعارضي إنتاج المتعضي المعدل وراثيا ومشتقاته.

استنساخ الإنسان

الاستنساخ هو إنتاج مجموعة من الخلايا أو الأعضاء المتماثلة من ذات الشخص ويسمى أيضا الاستنساخ البشري، وليس معلوم حتى الآن كيف ومتى سيصبح استنساخ الإنسان ممكناً لكنه متوقع قريبا جدا وما يمكن قوله الآن أن هناك طريقتان يمكن بهما نظريا استنساخ الإنسان:

• الأولى: أن يُقسم الجنين إلى عدد من الخلايا للحصول على عدد كبير من الأفراد وتدعى هذه الطريقة الاستنساخ الجنيني.
• الثانية: هي أخذ خلايا جسدية من شخص ما واستنساخها للحصول على أفراد متماثلة تماماً وتدعى هذه الطريقة بالاستنساخ من خلايا جسدية.

إننا نعتقد أن منع الأبحاث المتعلقة باستنساخ الإنسان ضلالاً، ولكي نوضح موقفنا هذا علينا أن نشرح عملية الانتقال النووي في الخلايا الجسدية ومن ثم إمكانية تطبيق العلاج بشكل فريد.

التجربة التي نتحدث عنها الآن تتلخص بنقل خلية بشرية «تؤخذ من جنين أو خلية جسدية بالغة» متعددة الصبغيات إلى بيضة بشرية انتزعت منها نواتها الأصلية.

إذا كان مصدر النواة خلية جسدية بالغة، فإن تغيرات جذرية معقدة ستحدث أولها أن على هذه الخلية أن تندمج مع البيضة المنزوعة النواة ثم عليها أن تتأقلم مع محيطها الجديد. وثانيها على هذه الخلية الجديدة أن تكون قادرة التكاثر بالانقسام وذات فعالية لتولد خلايا متمايزة ومتخصصة بالنسج كالعضلات والجلد والقلب. وأخيراً على هذه التركيبة الخلوية أن تكون قادرة على تجديد نفسها وبذلك يمكن استخدام تلك النسج في العلاج.

الاستنساخ هو تكاثر عضوي دون تزاوج، على غرار ما يحدث لدى الكائنات البدائية وحيدة الخلايا «مايكرواورغانزم» microorganisms حيث تتم عمليات استنساخ تقدر بملايين المرات دون حدوث تغيرات وراثية تذكر.

أما عند الثدييات فإن الاستنساخ محصور بانقسام البيضة وهو ما يسمى عادة بالتوأم وحيد المشيج" monozygotical twins" وكونها تملك نفس المورثات لا يعني بالضرورة انه تملك ذات البنية العضوية وذلك لتباين النمو عند تلك الأحياء وهو ما يسمى «نشاز النمو» ويؤدي إلى اختلاف بين الأحياء البالغة.

إن ما حققه د. ولمت هو تكاثر اصطناعي لأحياء بالغة دون تزاوج الوراثي في الخلايا الحية

بعد ذلك استنسخ علماء يابانيون عجولاً وفئراناً بدلا من الأغنام كذلك استنسخت قرود وخنازير، ولا شك أن حيوانات كثيرة أخرى ستستنسخ لاحقاً.

لقد أصبح بالإمكان استنساخ خلايا هي بدورها مستنسخة، فقد استنسخ عجل من خلية ثور مستنسخ، كما بات ممكنا تقنياً الاستنساخ بحقن المادة الوراثية للميتوكوندريا وقد اثبت ولادة أولى ذرية «دولي» مدى نجاحنا بالتحكم بهذه التقنية.

لقد انتقد المجتمع هذه التقنية لخطورة تطبيقها على العنصر البشري، وبعض الدول حرّمت الأبحاث المتعلقة بها.