تطبيقات الهندسة الوراثية في إنتاج الثروة الحيوانية
تتعدد التطبيقات المبتكرة للهندسة الوراثية في مجال إنتاج الثروة الحيوانية، ومن أبرزها ما يلي:
تحسين تكوين الحليب وخصائصه
تتعلق بروتينات الحليب بجينات خاصة تتحكم في خصائصه وتركيبته. ومن خلال تعديل هذه الجينات، يمكن تحسين صفات الحليب. مثال على ذلك هو إدخال الجين المسؤول عن إنتاج اللاكتوفيرين البشري (lactoferrin) إلى حليب الأبقار، حيث يُسهم هذا البروتين في نقل الحديد ومنع نمو البكتيريا، مما يعزز من فعالية حليب الأبقار بفضل المواد المضادة للبكتيريا، مثل البروتياز (protease) الذي يُعزز من مقاومة التهاب الضرع.
تحسين إنتاج الصوف
تسعى الأساليب الحديثة إلى تحسين إنتاجية صوف الأغنام وتعديل خصائص أليافه. وكان الأسلوب الأول في هذا الإطار ينطوي على زيادة كمية الصوف عن طريق نقل إنزيم السيستين (systine) من الجينات البكتيرية إلى الجينوم الخاص بالأغنام، نظرًا لاعتقاد أن هذا الإنزيم هو العامل الأساسي في تكوين الصوف. لكن لم تثبت هذه الطريقة كفاءتها في الأغنام المعدلة وراثيًا.
يتضمن التركيز في هذا المجال طرقاً لتنظيم لون وجودة الصوف المستخدم في صناعة المنسوجات، إضافة إلى تسهيل عملية حصد الصوف من الأغنام. وقد تمكنت بعض العمليات في هذا السياق من تحسين جودة وكثافة ونعومة وتجعيد الصوف عبر تقنيات التعديل الوراثي. كما يسعى العلماء إلى تحسين مرونة وقوة الألياف، مع التركيز على تقنيات تسهم في تقليل التفاعلات بين الألياف، مما يقلل من انكماش الملابس المصنوعة من الصوف.
زيادة مقاومة الأمراض
أحدثت الهندسة الوراثية ثورة في طرق تعزيز مقاومة الحيوانات للأمراض من خلال دمج جينات مقاومة من مصادر جديدة مع جينات المواشي، مما يُحسن من قدرة الحيوانات على الصمود أمام الأمراض. يعود هذا التحسن بالفائدة على منتجي الثروة الحيوانية والمستهلكين معًا، إذ يؤدي ذلك إلى وجود منتجات حيوانية أكثر أمانًا وخالية من الأمراض المعدية، مثل إنفلونزا الطيور.
من الطرق المستخدمة لتحقيق مقاومة أكبر للأمراض في مجال الهندسة الوراثية، إدخال تراكيب جينية تمنح الحيوانات مقاومة للأمراض، أو إزالة الجينات الحساسة التي قد تسهل الإصابة به.
تسريع معدلات النمو والتكوين للذبائح
أدى تطوير المواشي المعدلة جينيًا إلى مزيد من الفهم حول كيفية عمل الجينات التي تؤثر على النمو. ومع استخدام تقنيات الهندسة الوراثية، أصبح من الممكن التحكم في العوامل والنسب المتعلقة بالنمو، ومن هذه التطبيقات إدخال هرمونات النمو (GH) إلى الماشية والأسماك، مما يجعلها تحمل تسلسلات جينية خارجية تعزز من سرعتها في النمو.
إنتاج اللقاحات
تُعتبر عملية التطعيم من الوسائل الأساسية لتحصين الحيوانات ضد الأمراض، حيث يتم استعمال أشكال ضعيفة من البكتيريا والفيروسات الحية أو الميتة. ورغم ذلك، قد تخلق هذه اللقاحات آثارًا جانبية مضرة على الحيوانات.
تم تطوير تقنيات جديدة لتقليل المخاطر المرتبطة بها، من خلال تعديل العديد من اللقاحات وراثياً لإنتاج سلالات من الفيروسات المعدلة جينيًا، مما يمنح الحيوانات المناعة المطلوبة دون أن تحتوي جيناتها على تسلسلات تسبب الأمراض.
تعريف الهندسة الوراثية
تُعرّف الهندسة الوراثية بأنها عملية التعديل المباشر لجينات الكائنات الحية، أو كعملية معالجة اصطناعية لإعادة تركيب الحمض النووي (DNA) أو أجزاء منه بهدف إنتاج كائنات مُعدلة وراثيًا. وتُستخدم الهندسة الوراثية لنقل الجينات المفيدة بين الكائنات لتعزيز صفاتها المختلفة.
الحيوان المعدل وراثيًا
الحيوان المعدل وراثيًا هو ذلك الحيوان الذي تم تعديل جيناته عبر إضافة أو تعديل أو حذف تسلسلات محددة من الحمض النووي. تُعتمد هذه العملية بهدف منح الحيوان خصائص جديدة أو تعديل إحدى سماته، مثل مقاومته للأمراض.
يمكن أن تنتقل الصفات الجديدة الناتجة عن التعديل الجيني إلى الأجيال اللاحقة، حيث يُعتبر الحمض النووي المادة الوراثية التي تُحدد خصائص وصفات الحيوانات الموروثة من الآباء.
الفرق بين الحيوان المعدل وراثيًا والحيوان المستنسخ
الحيوان المعدل وراثيًا هو الحيوان الذي أُضيفت إليه صفات جديدة عبر عمليات تعديل جيني تشمل تعديل أو إضافة أو حذف تسلسلات من المادة الوراثية (DNA)، بينما الحيوان المستنسخ هو نسخة مطابقة تمامًا لحيوان آخر تم إنتاجه بواسطة طرق الاستنساخ.