ما هو التحسين الوراثي ؟ ”

 ما هو التحسين الوراثي

الرغبة في التحسين الوراثي هي رغبة في تحقيق الكمال من خلال محاولة زيادة كفاءة أداء الكائن الحي، الذي يمثل قيمة للإنسان سواء لزيادة الإنتاج أو تحسين جودة الإنتاج، أو زيادة مقاومة الكائن للأمراض والمساعدة في مقاومة الآفات وتحمل الظروف البيئية القاسية مثل الملوحة والجفاف والحرارة وغيرها من الظروف .

يحدث التحسن الوراثي عندما يتم تحسين الخصائص الجينية من خلال الانتقاء، ويشير التحسن في الخصائص الوراثية إلى التحسن العام في القطيع الناتج عن الانتقاء لصفات مختلفة تساعد على تحقيق هدف تربية القطيع، مثل زيادة معدل النمو أو إنتاجية الذبيحة.

أصبح التحسين الوراثي ، أو التكنولوجيا الحيوية ، أكثر من أداة قابلة للتطبيق تستخدم لتطوير أنواع أفضل من المحاصيل التي نزرعها لإنتاج احتياجات مواطنينا من الغذاء والوقود والألياف ، يستغرق التحسين الوراثي وقتًا ، ويلزم وجود نظرة طويلة الأجل لمتطلبات الإنتاج والسوق عند الاختيار من أجل التحسين الوراثي.

وسائل التحسين الوراثي 

• وسائل تقليدية 

تتضمن برامج التربية في النبات التهجين والتلقيح الرجعي والانتخاب واستخدام قوة الهجين .

تؤدي استحداث الطفرات إلى توليد التنوع الجيني وظهور صفات جديدة، ويتم استخدام هذه الطفرات في حالة عدم وجود اختلافات كبيرة بين الأفراد 

• وسائل حديثة 

استخدام تقنيات مختلفة في نقل الجينات مثل الهندسة الوراثية وتهجين الكائنات الحية

فوائد التحسين الوراثي

 عند فحص سمة معينة في مجموعة من حيوانات المزرعة لتحسين الجدارة الجينية، سيتم تجميع الأغلبية حول “المتوسط” الذي يمثل الميزة الجينية للقطيع بخصوص تلك السمة. يحدث التحسن الجيني عندما يتم تحسين الجدارة الجينية من خلال الانتقاء، ويشير التحسن في الجدارة الوراثية إلى التحسن العام في القطيع الناتج عن الانتقاء لعدة سمات تساهم في تربية القطيع، مثل معدل النمو المرتفع أو إنتاجية الذبيحة. وتعتبر من أهم الفوائد 

• يفيد التحسين الوراثي المربين والأفراد وصناعة الأغنام بزيادة الإنتاجية والربحية.
• التحسين الجيني لديه القدرة على المساعدة في تلبية متطلبات السوق – تحسين الإنتاجية العامة والربحية ، تحسين سمات معينة للقطيع بما في ذلك معدل النمو  ، ووزن الصوف ، وقطر الألياف ، والتباين في أوزان المواليد.

تحسين السلالات الحيوانية

تحسين السلالات الحيوانية هو العملية التي يتم من خلالها نقل الصفات الموروثة المتفوقة من حيوان إلى آخر من نفس النوع، وتشمل بعض الخصائص المهمة في تحسين الحيوان مثل التحويل الجيد للتغذية، ومعدل النمو، وجودة اللحوم، وإنتاجية الحليب العالية، وشكل الجسم الجيد، ويمكن أن يترتب على التهجين في البيئة الهجينة فوائد وأضرار

التحسين الوراثي للنباتات

المحاصيل عرضة للإصابة بالآفات والأمراض ، ومع إنتاج كميات أكبر ، تزداد الحاجة إلى الماء والأسمدة ، لقد تم تربية المحاصيل الحديثة بشكل انتقائي لعدة قرون ولذلك فهي ليست شديدة التنوع وراثيًا. لاستيعاب الضغط البيئي المتزايد ، سوف تحتاج المحاصيل الحالية إلى التكيف لإعطاء عوائد أعلى لإطعام عدد متزايد من السكان.

في التحسين الوراثي للمحاصيل ، نهدف إلى معالجة ذلك باستخدام مجموعات التنوع لتحديد الجينات الجديدة ومجموعات الجينات التي يمكن إدخالها في المحاصيل ، بطريقة طبيعية باستخدام تقنيات التربية التقليدية (بدون استخدام التعديل الوراثي) ، ولكن باستخدام أحدث الأدوات للاختيار والتحليل.

تستخدم التربية التقليدية للنباتات الانتقاء بناءً على المظهر الخارجي للمحصول (النمط الظاهري)، حيث يتم الاحتفاظ بأفضل النباتات واستخدامها في التهجينات اللاحقة، ولكن في الوقت الحاضر يمكن اختيار النباتات بناءً على نمطها الجيني الخاص (النمط الجيني).

لتسريع عملية التكاثر وتحسين الدقة في تحديد الخصائص المتباينة على أساس بيئة النمو، نستخدم العلامات الجينية التي تشير إلى الاختلافات الصغيرة في تسلسل الحمض النووي بين الأفراد (تعدد الأشكال).

يمكن توقع النمط الظاهري أو أداء النبات بناءً على التركيب الوراثي له ؛ ومع ذلك ، بشكل عام لا يمكن التنبؤ بالنمط الجيني من النمط الظاهري ، يمكن استخدام بيانات الواسمات الجينية المستمدة من تربية السكان ، على سبيل المثال مجموعة من نباتات القرنبيط ، جنبًا إلى جنب مع برامج الكمبيوتر المتطورة لعمل خريطة وراثية لجينوم البروكلي ، تسمح هذه الخرائط الجينية بفرز بيانات التركيب الجيني للأفراد في مجموعة ما إلى مجموعات ، واستخدامها مع قياسات النمط الظاهري لربط مناطق الحمض النووي التي تؤثر على خاصية معينة (سمة) ، مثل مقاومة المرض ، أو اصفرار ما بعد الحصاد ؛ هذا يشكل المفهوم العام لرسم الخرائط الكمية (QTL). 

يجب أن يتمتوخي الحذر عند تقدير الآثار المرتبطة بوجود أنماط وراثية خاصة بالواسمات، كما يجب مراعاة ما إذا كانت الأنماط الجينية المختارة ستظل تنتج التأثير المطلوب (النمط الظاهري) في خلفيات وراثية مختلفة وفي بيئات نمو مختلفة.

بعد تحديد الجينات المرتبطة بالمحاصيل وتوفير التنوع النافع، يمكن استخدامهذه المعلومات لتحسين المحاصيل من خلال تربية أصناف جديدة من المحاصيل مع النباتات المحددة في مجموعة التنوع.

دور الهندسة الوراثية في تحسين البيئة

تشير الهندسة الوراثية إلى المعالجة المباشرة للحمض النووي لتغيير خصائص الكائن الحي (النمط الظاهري) بطريقة معينة ، يستخدم العلماء الهندسة الوراثية لتحسين أو تعديل خصائص الكائن الحي الفردي.

يمكن تطبيق الهندسة الوراثية على أي كائن حي ، من فيروس  لشاة ،  على سبيل المثال ، يمكن استخدام الهندسة الوراثية لإنتاج نباتات ذات قيمة غذائية أعلى أو يمكنها تحمل التعرض لمبيدات الأعشاب.

ساعدت زراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يعادل إبعاد 16.7 مليون سيارة عن الطريق لمدة عام كامل ، تعمل الكائنات المعدلة وراثيًا أيضًا على تقليل كمية المبيدات التي يجب رشها ، مع زيادة كمية المحاصيل المتاحة للأكل والبيع في نفس الوقت ، على مدار العشرين عامًا الماضية ، قللت الكائنات المعدلة وراثيًا من استخدام مبيدات الآفات بنسبة 8.2٪ وساعدت على زيادة غلة المحاصيل بنسبة 22٪.

مخاطر الهندسة الوراثية

توجد مزايا وعيوب في هندسة الجينات، وليس صحيحا أن جميع الأطعمة المعدلة وراثيا سامة أو أنه من المحتمل أن تتكاثر جميع الكائنات الحية المعدلة وراثيا في البيئة. ومع ذلك، قد تكون بعض الكائنات الحية المهندسة ضارة بسبب التغييرات الجينية الجديدة لديها. وبالتالي، يجب تقييم مخاطر الكائنات الحية المعدلة وراثيا حالة بحالة، ويمكن أن تختلف هذه المخاطر بشكل كبير من جين وكائن لآخر

فيما يلي بعض الأمثلة على الآثار الضارة المحتملة للكائنات المعدلة وراثيًا على صحة الإنسان ، ترتبط معظم هذه الأمثلة بنمو واستهلاك المحاصيل المعدلة وراثيًا ، قد ترتبط المخاطر المختلفة بالحيوانات المعدلة وراثيًا ، ومثل المخاطر المرتبطة بالنباتات ، ستعتمد إلى حد كبير على السمات الجديدة التي يتم إدخالها في الكائن الحي.

• مسببات الحساسية الجديدة في الإمدادات الغذائية

يمكن أن تجلب المحاصيل المعدلة وراثيًا مسببات حساسية جديدة إلى الأطعمة التي لا يعرف الأفراد الحساسون تجنبها ، مثال على ذلك هو نقل الجين الخاص بواحد من العديد من البروتينات المسببة للحساسية الموجودة في الحليب إلى خضروات مثل الجزر،  المشكلة فريدة بالنسبة للهندسة الوراثية لأنها وحدها القادرة على نقل البروتينات عبر حدود الأنواع إلى كائنات غير مرتبطة تمامًا.

تقوم الهندسة الوراثية بنقل البروتينات بشكل روتيني إلى الإمدادات الغذائية من الكائنات الحية التي لم يتم استهلاكها كأطعمة  نظرًا لأن جميع مسببات الحساسية الغذائية المعروفة تقريبًا هي بروتينات ، أثبتت الأبحاث الحديثة المخاوف بشأن الهندسة الوراثية التي تجعل الأطعمة الآمنة سابقًا مسببة للحساسية.

• مقاومة المضادات الحيوية

غالبًا ما تستخدم الهندسة الوراثية الجينات لمقاومة المضادات الحيوية باعتبارها “علامات انتقائية” ،  تحمل معظم الأطعمة النباتية المعدلة وراثيًا جينات مقاومة للمضادات الحيوية تعمل بكامل طاقتها ، قد يكون لوجود جينات مقاومة للمضادات الحيوية في الأطعمة تأثيران ضاران :

أولا ، يمكن أن تقلل تناول هذه الأطعمة من فعالية المضادات الحيوية في مكافحة المرض عند تناولها مع وجبات الطعام. الجينات المقاومة للمضادات الحيوية تنتج إنزيمات قادرة على تحليل المضادات الحيوية. إذا تم تناول طماطم نيئة تحتوي على جين مقاوم للمضادات الحيوية في نفس الوقت مع المضاد الحيوي ، فمن المرجح أن المضاد الحيوي سيتم تدميره في المعدة.

ثانيًا، يمكن نقل جينات المقاومة إلى مسببات الأمراض البشرية أو الحيوانية، مما يجعلها غير قابلة للعلاج بالمضادات الحيوية. وإذا حدث النقل، فقد يؤدي إلى تفاقم المشكلة الصحية الخطيرة التي تتمثل في الكائنات المرضية المقاومة للمضادات الحيوية