علوم الطبيعة والحياة — التقنيات الحيوية: تقنية DNA معاد التركيب — الثالثة ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

علوم الطبيعة والحياة — التقنيات الحيوية: تقنية DNA معاد التركيب

المحتوى العلمي

تقنية DNA معاد التركيب هي مجموعة من التقنيات المخبرية التي تسمح بعزل جينات من كائن حي وإدخالها في جينوم كائن آخر لإنتاج بروتينات مرغوب فيها. تعتمد هذه التقنية على إنزيمات القطع (Restriction endonucleases) التي تقطع DNA في مواقع محددة وإنزيم الليغاز (DNA ligase) الذي يلصق قطع DNA. يتم إدخال الجين المرغوب في ناقل (Vector) مثل البلازميد البكتيري أو الفيروس ثم إدخال هذا الناقل إلى خلية مضيفة (مثل بكتيريا E. coli) لتتكاثر وتنتج البروتين المطلوب. من أهم تطبيقات هذه التقنية: إنتاج الأنسولين البشري (هرمون علاج السكري) وهرمون النمو وعوامل تخثر الدم واللقاحات المؤتلفة. كما تستخدم في الزراعة لإنتاج نباتات معدلة وراثيا مقاومة للآفات.

أمثلة تطبيقية

مثال عملي: إنتاج الأنسولين البشري. يتم عزل جين الأنسولين من الخلايا البشرية وقطعه بنفس إنزيم القطع المستخدم لقطع البلازميد البكتيري. يتم إدخال جين الأنسولين في البلازميد باستخدام إنزيم الليغاز ثم إدخال البلازميد المحور إلى بكتيريا E. coli. تبدأ البكتيريا بإنتاج الأنسولين البشري الذي يتم تنقيته واستخدامه في علاج مرض السكري.

تمارين

التمرين الأول: اذكر الخطوات الأساسية لتقنية DNA معاد التركيب.
التمرين الثاني: لماذا تستخدم نفس إنزيمات القطع لقطع DNA المراد إدخاله والبلازميد الناقل؟
التمرين الثالث: ناقش الفوائد والمخاطر المحتملة للكائنات المعدلة وراثيا في الزراعة والطب.