مروری بر نکات مهم مهندسی ژنتیکی(فصل 2 زیست پیش دانشگاهی)

مروری بر نکات مهم مهندسی ژنتیکی(فصل 2 زیست پیش دانشگاهی)

شاید در گدشته اگر پیرامون انتقال ژن از سلولی به سلول دیگر صحبت میکردید یا تکثیر نوعی از ژن خاص را به تعداد انبوه بیان میکردید

یک فرضیه کاملا تخیلی به شمار می رفت

امروزه دانش و فن مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی در عرصه‌های بسیار متنوع مانند کشاورزی، تغذیه و مواد غذایی، دامپروری،

شاخه‌های مختلف علوم پزشکی و صنایع دارویی، صنایع تخمیری، صنایع نظامی، انرژی، محیط‌ زیست و بهداشت بشر،

استفاده‌های بسیار ارزشمندی پیدا کرده‌است. اهمیت بعضی از اصول علمی، در زمان کشف آنها مشخص نمی‌شود، بلکه پس از مدت زمانی

که می‌گذرد ارزش آنها معلوم می‌شود. یکی از مثالهای روشن این مساله کشف ساختمان سه بعدی DNA بوسیله جیمز واتسون و فرانسیس کریک

در سال ۱۹۵۳ بود. این ساختمان نسبتا ساده باعث شد تا دانشمندان سیستمهای مختلف ژنتیکی را بررسی کنند. اما مطلب به همین جا، ختم نشد

و دانشمندان مختلف سعی کردند که از این اطلاعات استفاده نمایند. هدف آنها نیز بیان ساده‌ای داشت. آنها خواستند تا یک DNA را از یک موجود بگیرند

و در موجود دیگر وارد نمایند تا اثرات آن ژن در موجود ثانویه بروز کند.

این علم نوین که به تدریج جای خود را در بین علوم دیگر پیدا کرد، با عناوینی چون زیست‌شناسی مولکولی، مهندسی ژنتیک و نهایتا DNA نوترکیب شناخته می‌شود. مثال معروفی از کاربردهای مهندسی ژنتیک تولید سویه ای از باکتری اشرشیاکلی است که قادر به سنتز انسولین انسانی است.

تولید گیاهان مقاوم به تنش‌های شوری و خشکی از دیگر مثال‌های شناخته شدهٔ کاربردهای مهندسی ژنتیک است.

اما امروزه با روشی تحت عنوان مهندسی ژنتیکی این رویا به واقعیت تبدیل شده است . ﺑﺎﮐﺘﺮی اﺷﺮﻳﺸﻴﺎ ﮐﻼی اولین جانداری است

که با روش مهندسی ژنتیکی تغییر پیدا کرد است . فرآیند دست ورزی در ژن مهندسی ژنتیکی نام دارد . در مهندسی ژنتیکی اهداف مختلفی دنبال می شود .

اما مهم ترین هدفی که از مهندسی ژنتیکی دنبال می شود تولید یک ژن خاص به تعداد بسیار زیاد است .

برای تولید و تک ثیر یک ژن خاص به تعداد زیاد یا اصطلاحا انبوه ابتدا نیاز داریم که آن ژن خاص را جدا کنیم سپس آن در جاندارساده ای

همانند باکتری ها که توانایی برای همانند سازی و تکثیر یک ژن را در زمان کوتاه به تعداد بسیار زیاد داشته باشند .

در نتیجه بعد از آن که تعداد آن ژن توسط باکتری همانند سازی شد آن را از باکتری جدا کرده و از آن استفاده میکنیم .

در مرحله اول باید ژن مورد نظر را از دی ان ای جدا کنیم پس نیاز به ابزاری داریم که آن دی ان ای را برش دهد . به آنزیم هایی که دی ان ای را برش میدهد

آنزیم های محدود کننده گوییم .

سپس نیاز به وسیله ای داریم که با آن همانند یک خودرو ژن مورد را تا باکتری حمل کند که اصطلاحا به آن ها وکتور گوییم .

وکتور ها میتوانند پلازمید یا ویروس یا باکتریوفاژ باشند

در هنگام ژن مورد نظر را درون پلازمید قرار می دهیم دی ان ای جدید ساخته می شود که به آن دی ان ای نوترکیب گفته می شود .

کلون کردن : بعد از این که دی ان ای نو ترکیب ساخته شد وقتی آن رسیده طی فرآیندی آن را جدب باکتری کنیم

البته نکته که حائز اهمیت است این است که تمام دی ان ای های نو ترکیب

جدب باکتری نمی شوند بلکه بخشی از آن ها توانایی جدب را دارا هستند و وارد چرخه همانندسازی باکتری ها می شوند .

غربال کردن : در این مرحله از مهندسی ژنتیکی باکتری هایی که دی ان ای نو ترکیب را جدب کرده اتد از دیگر باکتری ها با استفاده

از قابلیت مقاومت آنتی بیوتیکی دی ان ای نو ترکیب جدا سازی کنند به این معنا که با تزریق نوعی انتی بیوتیک خاص به باکتری ها باکتری هایی که

دی ان ای نوترکیب را جدب کردند جداسازی صورت گیرد .

استخراج: سپس با استفاده از روش هایی همچون الکتروفورز به جداسازی این ژن ها میپردازیم

از روش های مهندسی ژنتیکی برای درمان ژن های معیوب و ساخت دارو ها و واکسن ها استفاده های متعددی می شود

این مقاله متعلق به فصل دوم زیست پیش دانشگاهی است

معمولا از این بخش یک سوال در کنکور های سراسری ادوار گدشته طرح میگردد.

(پویان پدرام)