حيوانات ونباتات معدلة وراثيا.. ننشر.. مراحل تطور علم الهندسة الوراثية

وتضمنت التطورات المهمة اكتشاف إنزيمات الاقتطاع وليغاز "الدي إن إيه" والقدرة على تصميم البلازميدات والتقنيات مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل وتسلسلها حول الحمض النووي إلى كائن حي مضيف مع اختراع المدفع الجيني ، وإعادة تركيب الجرعات والحقن المكروي ، وكان أول حيوان معدل وراثيًا كان (فأرا) أنشأه رودولف يانس عام 1974.

وفي عام 1976 تم تسويق هذه التقنية ، مع ظهور البكتيريا المعدلة وراثيا والتي أنتجت "السوماتوستاتين" يليها الإنسولين عام 1978 ، و في عام 1983 أُدخلت الجينات المقاومة للمضادات الحيوية في التبغ ، ما أدى إلى أول نبات معدل وراثيًا ، ثم قام العلماء بعد ذلك بمعالجة الجينات وإضافتها إلى مجموعة متنوعة من الكائنات الحية المختلفة وتحفيز مجموعة من التأثيرات المختلفة ، وتم طرح التبغ المقاوم للفيروسات الذي أُصدر في الصين في عام 1992 ، وتسويقه .

اقرأ أيضا :

ومن ثم ظهر أول نوع من الأغذية المعدلة وراثيا وهي طماطم "فلافر سافر" عام 1994 ، وبحلول عام 2010 زرعت 29 دولة محاصيل تجارية للتكنولوجيا الحيوية ، وفي عام 2000 ، قدمت ورقة منشورة في مجلة "ساينس" الأرز الذهبي، وهو أول غذاء طُور بزيادة قيمة المغذيات فيه .

وكانت الاكتشافات الوراثية المختلفة ضرورية في تطوير الهندسة الوراثية. ، حيث اكتُشفت الوراثة الجينية لأول مرة بواسطة "غريغور مندل" عام 1865 بعد تجارب تهجين البازلاء ، على الرغم من تجاهله إلى حدٍ كبير لمدة 34 عامًا ، ثم قدم أول دليل على الفصل الوراثي والتصنيف المستقل  وفي عام 1889جاء "هوغو دي فريس" باسم (الجين الشامل) بعد افتراضات بأن الجسيمات مسؤولة عن وراثة الخصائص ، ثم صاغ وليام باتسون مصطلح "علم الوراثة" في عام 1905. 

وفي عام 1928، أثبت فريدريك غريفيث وجود "مبدأ تحويل" معني في الوراثة ، والذي حدده إيفري ومكلاود ومكارتي لاحقًا عام (1944) بأنه الدنا ، ثم طور كل من إدوارد لوري تاتوم وجورج ولز بيدل الهدف الرئيسي من ترميز الجينات للبروتينات في عام 1941 ، بعد ذلك تم تحديد بنية الحلزون المزدوج للحمض النووي بواسطة جيمس واتسون وفرنسيس كريك في عام 1953.

وإضافة إلى اكتشاف كيفية عمل الحمض النووي ، كان لا بد من تطوير أدوات تسمح بالتلاعب به ، ففي عام 1970، اكتشف مختبر "هاملتون سميث" إنزيمات الاقتطاع التي سمحت بقطع الحمض النووي في أماكن محددة وفصلها عن طريق الفصل الكهربائي الهلامي ، ومكن هذا العلماء من عزل الجينات عن جينوم الكائن الحي ، ثم اكتُشف ليغاز الدي إن إيه الذي يربط الحمض النووي المقتطع معا في وقتٍ مبكر من عام 1967 ومن خلال الجمع بين الإنزيمين، كان من الممكن قطع ولصق تسلسل الحمض النووي لإنشاء الحمض النووي معاد التركيب.

ثم  اكتشفت البلازميدات عام 1952 والتي تعد أدوات مهمة لنقل المعلومات بين الخلايا وتكرار تسلسل الحمض النووي ، وفي عام 1977 طور فردريك سانغر طريقة لتسلسل الحمض النووي مما أدى إلى زيادة المعلومات الوراثية المتاحة للباحثين ، ثم سمح تفاعل البوليميراز المتسلسل (بّي آر سي) الذي طورته كاري موليس في عام 1983، بتضخيم أجزاء صغيرة من الحمض النووي ومساعدة تحديد المواد الوراثية وعزلها.

ثم أظهرت "تجربة غريفيث" أن بعض البكتيريا المؤهلة لديها القدرة على استيعاب الحمض النووي واستخلاصه بشكل طبيعي ، وقد أُحدثت الكفاءة الصناعية في الإشريكية القولونية عام 1970 عندما أظهر مورتون ماندل وأكيكو هيغا أنه يمكن استخلاص بكتيريا (عاثية لامدا) بعد معالجتها بمحلول كلوريد الكالسيوم ، حيث أظهر ستانلي كوهين بعد ذلك بعامين، أن المعالجة بمحلول كلوريد الكالسيوظ كان فعالًا أيضًا في امتصاص دنا البلازميد ، ثم طور التحول باستخدام التثقيب الكهربائي في أواخر الثمانينيات ، مما زاد من فعالية البكتيريا ونطاقها. 

وفي عام 1907، اكتُشفت جرثومة تسببت في أورام النبات ، الأجرعية المورمة وفي أوائل سبعينيات القرن العشرين اكتُشف أن العامل المسبب للورم هو بلازميد دنا يسمى تي بلازميد ، ثم تمكن الباحثون من خلال إزالة الجينات الموجودة في البلازميد التي تسببت في الورم وإضافة الجينات الجديدة ، من إصابة النباتات بالأجرعية المورمة والسماح للبكتيريا بإدخال الحمض النووي الذي اختاروه في جينوم النباتات .