مهندسي تغيير در موجودات زنده


نويسنده: وحيد ارجمند


    بيوتكنولوژي و مهندسي ژنتيك دانش جديدي است كه دستاوردهاي آن در هاله اي از بيم و اميد است. درطول تاريخ علوم و كشفيات جديد بسياري از اختراعات و كشفيات علمي در مراحل ابتدايي خود با مقاومت و انكار ازسوي ساير متخصصان و پژوهشگران روبه رو شده اند و اين درحالي بوده است كه اين كشفيات تنها تغييرات اندكي در نحوه زندگي و تفكر بشر به وجود آورده اند اما مهندسي ژنتيك با ساختار اصلي و قانونمند سامانه هستي درافتاده است و خواهان تغييرات اساسي و اصلي دراين ساختار است. در اين مرحله از پيشرفت علم بشر به دنبال آن است كه با بهره گيري از علم و دانش خود هم چنان بر كاستي ها غلبه كرده و مسير رشد و ترقي خود را ادامه دهد. اما اين تغييرات به دليل آميخته بودن با قوانين طبيعي بسيارحساس و شگفت انگيز خواهدبود و لذا وارد شدن در اين مقوله آميخته با بيم و اميد است.
    تاريخچه بيوتكنولوژي
    واژه بيوتكنولوژي داراي قدرت است و آنگونه كه همگان تصورمي كنند خيلي جديد نيست. اين واژه ابتدا در كتابي كه توسط نويسنده مجاري Erkey در سال ۱۹۱۹ نوشته شد مورداستفاده قرارگرفت. اين كتاب مشتمل بر مسائل زيست شناسي است و به علاوه روش توليد محصولات توسط ميكرو ارگانيزمها در آن تشريح شده است كه موضوعي بود كه در رشته كشاورزي به طور مشخص مورداستفاده واقع مي شد، اما در همان سال ها دكتر chaim wiezman از دانشگاه منچستر موفق به توسعه فرايند صنعتي توليدانبوه استون توسط فرمانتاسيون شده بود كه اين فرايند با تعريفي كه توسط Erkey از بيوتكنولوژي شده بود تطابق كامل داشت.
    با پيشرفت زمينه هاي استفاده از بيوتكنولوژي مترادف با تكنولوژي تعاريف رايج از اين رشته نيز دستخوش تغييرات شد تا اين كه واژه بيوتكنولوژي مترادف با تكنولوژي تخمير شد. اين واژه در سال ۱۹۶۲ توسط Elmer Qarden در مقاله اي در مجله بيوتكنولوژي و مهندسي زيستي مورداستفاده قرارگرفت و همزمان با اين كاربرد از سوي اتحاديه بيوتكنولوژي اروپا كه تازه نيز تأسيس شده بود تعريف مشابهي ارائه شد. اما در سال بعد در مقاله اي منتشر شده در يك مجله مهندسي ژنتيك تعريف توسعه علمي و اقتصادي در زمينه ژنتيك براي تعريف بيوتكنولوژي مورداستفاده قرارگرفت واين تعريف، تعريف موردتأييد كميسيون علائم تجاري آمريكا قرارگرفت و به صورت علامتي تجاري درزمينه مهندسي ژنتيك مورداستفاده قرارگرفت.
    بيوتكنولوژي و علوم پزشكي
    كاربرد رشته بيوتكنولوژي در زمينه علوم پزشكي و دارويي شامل ابداع روش هاي كاملاً جديد براي تشخيص مولكولي مكانيسم هاي بيماري زايي و گشايش رشته جديدي در زمينه پزشكي تحت عنوان پزشكي مولكولي است و به علاوه امكان تشخيص پيش از تولد بيماري ها و پس ازتولد بيماري ها، ژن درماني و ازبين بردن معلوليت هاي كودكان پيش از تولد، توليد واكسن هاي جديد، ساخت كيت هاي تشخيصي، تولد پادتن هاي منوكلونال، ايجاد ميكرو ارگانيسم هاي دست كاري شده براي كاربردهاي خاص و غيره را شامل مي شود.
    امروزه براي تشخيص مداواي دقيق بيماران، پيشگيري از بيماري ها و درمان بيماري ها راه ديگري جز پزشكي مولكولي وجودندارد. به علاوه به عنوان نمونه هاي عملي از كاربرد بيوتكنولوژي درعلوم پزشكي و درماني مي توان به موارد زير نيز اشاره كرد:
    ۱- ژن درماني
    ۲- طرح بين المللي ژنوم انسان
    ۳- شبيه سازي مكانيسم هاي مولكولي پيدايش سرطان
    ۴- شبيه سازي
    بيوتكنولوژي و كشاورزي
    با توجه به رشد روزافزون جمعيت جهان و نيز افزايش تقاضا براي موادغذايي طي سال هاي اخير شاهد تغييرات اساسي در زمينه توليد محصولات كشاورزي در سال هاي اخير بوده ايم و اين خود سبب گذر جدي و اجتناب ناپذير از كشاورزي سنتي به كشاورزي پيشرفته گرديده است و به علاوه سبب شده است كه علاوه بر استفاده از ادوات و تجهيزات كاشت، داشت و برداشت جديد براي محصولات، روش هاي نوين بيوتكنولوژي نيز در توليد محصولات دامي و زراعي مورد استفاده قرار گيرد تا بدين وسيله مشكلات تأمين موادغذايي جوامع مرتفع شود.
    استفاده از روش هاي افزايش كمي وكيفي و نيز استفاده از روش هاي مهندسي ژنتيك و بيوتكنولوژي در توليد محصولات غذايي و نيز كاهش هزينه ها و زمان توليد در اين روش ها سبب شده است كه گياهان به عنوان اصلي ترين و مهم ترين منابع تجديد شونده جهان كه علاوه بر تأمين غذاي انسان و حيوان نيازهاي غيرتغذيه اي مانند شيميايي و صنعتي را نيز مرتفع مي كنند، در كانون توجهات براي توليد انبوه قرار گيرند.
    علاوه بر توليد گياهان تراريخته (دستكاري شده) دانشمندان اقداماتي نيز در جهت توليد جانوران ژنتيكي به عمل آورده اند و توليد جانوران ترانس ژنتيك از دستاوردهاي مهندسي ژنتيكي است كه نمونه واقعي اين جانوران توليدي را مي توان در پژوهشكده هاي صنعتي شاهد بود و «دالي گوسفنده» نخستين نسل از اين گونه از جانوران است.
    بيوتكنولوژي و صنعت
    كاربردهاي دانش بيوتكنولوژي علاوه بر مسائل زيستي در مسائل صنعتي نيز وجود دارد و به عنوان نمونه استفاده از ميكروارگانيسم ها در استخراج و بازيافت كاني هاي پرارزشي مانند طلا، نقره، مس و اورانيوم در برخي از معادن دنيا رواج پيدا كرده است و نيز توليد اسيدهاي آلي و يا اسيدهاي چرب ويژه از ديگر زمينه هاي همكاري صنعت و دانش بيوتكنولوژي است.
    توليد پلاستيك هاي قابل تجزيه، توليد انرژي هاي تجديدپذير، توليد ساختارهاي نانو متري و نيز توليد آنزيم هاي خاص در صنايع غذايي، شيميايي، سلولزي، نفت وتوليد شوينده ها از ديگر عرصه هاي جديد و با ارزش بيوتكنولوژي در صنعت و محيط زيست به حساب مي آيد.
    اصلاح نباتات
    بومي سازي گياهان را مي توان يكي از مهم ترين دستاوردهاي علم ژنتيك به حساب آورد كه هدف اصلي از انجام اين كار افزايش عملكرد در واحد سطح، بهتر نمودن كيفيت محصولات و فراورده هاي كشاورزي و نيز توليد مواداوليه مورد نياز براي جوامع انساني است. در بيشتر گياهان يك يا چند ژن باارزش اقتصادي وجود دارد، اين دسته از ژن ها حساسيت و مقاومت گياهان را نسبت به امراض و آفات كنترل مي كنند و در اولويت برنامه هاي اصلاح نباتات نيز قرار دارند. هدف اصلاح گر نباتات نبايد در توسعه روش هاي سنتي كشت نباتات اصلاحي خلاصه شود بلكه بايد همواره در تلاش براي ايجاد تركيبات جديد از ژنوتيپ هاي مطلوب باشد.
    هدف اصلاحي نهايي در هر برنامه اصلاحي افزايش عملكرد است كه در شرايط نامساعد افزايش عملكرد به طريق اصلاح نباتات صرف زمان طولاني تري نياز دارد، ژن هاي كنترل كننده عملكرد براي بروز حداكثر پتانسيل خود به عوامل محيطي توليد وابسته مي باشند. به طوري كلي اصلي ترين اهداف اصلاح نباتات را مي توان به صورت زير بيان كرد:
    ۱- بهبود كيفيت
    ۲- افزايش توليد در واحد سطح
    ۳- مقاومت نسبت به آفات و بيماري
    ۴- مقاومت نسبت به كنش هاي محيطي

روزنامه ايران > شماره 3676 11/4/86 > صفحه 13