د جېنېټیک انجینرۍ تخنیکونه
د جېنېټیک انجینرۍ تخنیکونه (انګلیسي: Genetic engineering techniques) د څارویو او نباتاتو د جینومونو ترمیم ممکنوي. ګڼ تخنیکونه په بېلابېلو کچو کې د DNA داخلولو، حذفولو، او بدلولو لپاره ډیزاین شوي، چې په یوه مشخص جېن کې له یوې ځانګړې بنسټیزې جوړې څخه تر ټولو جېنونو پورې رسېږي. یو شمېر داسې پړاوونه شته دي، چې له جېنېټیکي پلوه د بدل شوي ارګانېزم (GMO) له رامنځته کېدو وړاندې تعقیبېږي. جېنېټیک انجنیران باید لومړی هغه جېن غوره کړي چې دوی یې د داخلولو، بدلولو یا حذفولو غوښتونکي دي. همدا جېن باید بیا له نورو جېنېټیک عناصرو سره په یوه مناسب ویکتور (vector) کې جلا او یوځای شي. دا ویکتور بیا کوربه جینوم ته د جېن داخلولو لپاره کارېږي او یو ټرانسجنیک یا ترمیم شوی ارګانېزم رامنځته کوي.
له جېنېټیکي پلوه د ژوندیو موجوداتو یا ارګانېزمونو د انجینرېنګ وړتیا د جېن د فعالیت او سمبالولو په اړه د کلونو کلونو څېړنو او کشفونو په پایله کې رامنځته شوې ده. په مهمو پرمختګونو کې یې د محدودیت د انزایمونو کشف، د DNA لیګازونه، او د پولیمیراز ځنځیري غبرګون او ترتیب شامل دي.
اضافه شوي جېنونه اکثرا له پروموټر او ټرمینټر سیمو او همدارنګه د انتخاب وړ مارکر جېن سره یو ځای وي. اضافه شوی جېن ممکن په خپله اصلاح شي ترڅو په اغېزناکه توګه څرګند شي. دغه ویکتور بیا د کوربه ارګانېزم جینوم ته داخلېږي. د څارویو لپاره، جېن په ټولیز ډول په بنسټیزو جنیني حجرو کې داخلېږي، حال دا چې په نباتاتو کې بیا هر هغه نسج ته داخلېدای شي، چې په بشپړ ډول وده کړي نبات کې کرل کېدلی شي.
ځینې ازموینې په اصلاح شوي ارګانېزم کې ترسره کېږي ترڅو باثباته ادغام، وراثت او څرګندېدل یقیني کړي. د لومړي نسل اولادونه هېټرو زیجوسي (heterozygous) دي، او د ثابت وراثت لپاره اړینې هوموزیجوسي نمونې د رامنځته کولو لپاره اړتیا لري چې ذاتي یا میراثي وي. هوموزیجوسي باید د دویم نسل په نمونو کې تایید شي.
لومړنیو تخنیکونو په تصادفي ډول جېنونه جینوم ته داخل کړل. نورو پرمختګونو بیا د ځانګړو ځایونو په نښه کول ممکن کړل، کوم چې غیر ارادي جانبي عوارض راکموي. لومړنیو تخنیکونیو پر میګانیوکلیز او د زېنک ګوتو پر نیوکلیز باندې تکیه لرله. له ۲۰۰۹ کال راهیسې یې د تطبیق د رامنځته کولو ډېر دقیق او اسانه سیستمونه رامنځته شوي دي. د ټرانسکریپشن فعالوونکي په څېر اغېزه کوونکي نیوکلیزونه (TALENs) او د Cas9-guideRNA سیسټم یې (چې له CRISPR څخه جوړ شوي) دوه خورا عام ډولونه دي.
د موخه یا ټارګېټ جېنونو غوره کول
سموللومړی ګام د هغه هدف جېن یا جېنونو پېژندل دي چې کوربه ارګانېزم ته داخل شي. دا د ترلاسه شوي یا منتج ارګانېزم لپاره د هدف په وسیله رهبري کېږي. په ځینو مواردو کې یوازې یو یا دوه جېنونه اغېزمنېږي. د لا ډېرو پېچلو اهدافو لپاره ټولې هغه بایوسینتیټیک لارې چې ګڼ جېنونه پکې شامل وي، ممکن دخالت ولري. له ګڼو ژوندیو موجوداتو یا ارګانېزمونو څخه د جېنونو او نورو جېنېټیکو معلوماتو له موندل کېدو وروسته د ذخیره کولو او ترمیم لپاره باکتریا ته داخلېدای شي، او بالاخره په دې پروسه کې له جېنېټیکي پلوه ترمیم شوې باکتریا رامنځته کېږي. باکتریاوې ارزانه دي، په اسانۍ وده کوي، شبیه سازي یا کلونال کېږي، په چټکۍ سره تکثیر کېږي، نسبتا اسانه بدلون مومي او په ۸۰- سانتي ګراده هوا کې تقریبا د نامحدود وخت لپاره ذخیره کېدای شي. کله چې جېن جلا یا منزوي شي، د باکتریا دننه ذخیره یا زېرمه کېدای شي او د څېړنې لپاره غیر محدوده سرچینه برابروي.[۱]
جېنېټیک سکرینونه یا غربېلوونکي (Genetic screens) د بالقوه جېنونو د تعیین او وروسته د نورو هغو ازموینو لپاره، چې غوره نوماندان پکې وپېژندل شي، ترسره کېدای شي. یو ساده سکرین د کیمیاوي موادو یا وړانګو په مرسته په تصادفي ډول د DNA بدلول او بیا هغه ترې غوره کول رانغاړي چې د مطلوب یا پام وړ خاصیت ښودنه کوي. د ژوندیو موجوداتو لپاره چې وراثتي بدلون پکې عملي نه وي، ساینس پوهان یې پرځای د خلکو ترمنځ د داسې افرادو لټه کوي چې د طبیعي پېښېدونکو وراثتي بدلونونو له لارې دا ځانګړتیا وړاندې کوي. هغه پروسې چې یوه فینوټایپ ته کتنه کوي او بیا هڅه کوي چې مسؤول جېن وپیژني، د فارورډ جېنېټیک په نوم یادېږي. دغه جېن بیا اړتیا لري چې له پېژندل شوو جېنېټیک مارکرونو سره د فینوټایپ د وراثت پرتله کولو په مرسته نقشه برداري شي. هغه جېنونه چې له یو بل سره نږدې وي احتمال لري په ارث کې سره یوځای شي. [۲]
بل انتخاب رېورس جېنېټیک (reverse genetics) دی. په دې طریقه کې لومړی د وراثتي بدلون لپاره یو ځانګړي جېن په نښه کېږي او وروسته بیا کتل کېږي چې کوم فینوټایپ وده کوي. دا وراثتي بدلون کېدای شي په داسې ډول ډیزاین شي چې جېن غیرفعال کړي او یا هم دا شونې کړي چې په ځینو خاصو شرایطو کې فعال شي. مشروط وراثتي بدلونونه د هغو جېنونو د پېژندلو لپاره ګټور دي چې د غیرفعالوالي په صورت کې معمولا وژونکي وي. دا چې د مشابه دندو لرونکي جېنونه مشابه ترتیبونه (هومولوجوس) لري، شونې ده چې له ماډل ژوندیو موجوداتو یا ارګانېزمونو څخه د پوره مطالعه شوو جېنونو د ترتیب په پرتله کولو سره د یوه جېن د احتمالي فعالیت وړاندوینه وکړو. د کوچنیو منظومو (microarrays)، ټرانسکریپټومونو او جینوم د ترتیب کولو پراختیا د مطلوبو جېنونو موندل خورا اسانه کړي دي.[۳][۴]
باسیلیوس تورنجینسېس باکتریا (Bacillus thuringiensis) په لومړي ځل په ۱۹۰۱ کال کې کشف شوه چې د ورېښمو د چینجیو د مړینې لامل کیږي. دا باکتریا د دغو حشراتو ضد ځانګړتیاوو له امله د بیولوژیکي حشره وژونکو په توګه کارول کېده، او په ۱۹۳۸ کال کې یې له سوداګریز اړخه هم وده وکړه. کرای پروټینونه بیا په ۱۹۵۶ کال کې د حشراتو ضد فعالیت وړاندې کولو لپاره کشف شول، او په ۱۹۸۰مه لسیزه کې، ساینس پوهانو په بریالیتوب سره هغه جېن شبیه سازي یا کلون (clone) کړ چې د دغه پروټین کودېنګ کوي او دا یې په نباتاتو کې وښود. هغه جېن چې د بوټو وژونکو ګلیفوسیټ لپاره مقاومت چمتو کوي، د مونسانټو راونډ-اپ تولیدي تاسیساتو د بهر جریان په پایپ کې ژوند کوونکې باکتریا کې له اوو کلونو لټون وروسته وموندل شو. په حیواناتو کې بیا ډېری کارول شوي جېنونه د ودې یا لویېدو د هورمون جېنونه دي.[۵][۶][۷]
د جېن داخلولو په نښه کول یا هدف کول
سمولد جېنېټیک انجینرۍ په دودیزو مېتودونو کې عموما نوي جېنېټیک مواد په تصادفي ډول کوربه جینوم ته دننه کېږي. دا کولی شي په دغه ارګانېزم کې دننه نور جېنونه خراب یا بدل کړي. داسې مېتودونه هم رامنځته شول چې پکې نوي جېنېټیک مواد د یوه ارګانېزم د جینوم دننه ځانګړو ځایونو ته داخلېدل. هغه لومړني مېتودونه چې د جینوم دننه په مشخصو ځایونو کې جینونه په نښه کوي، پر هومولوجوس بیا ترکیب (HR) تکیه لري. د DNA د هغو جوړښتونو په رامنځته کولو سره، چې داسې یو چوکاټ لري چې د هدف شوي جینوم له ترتیب سره سمون لري، ممکنه ده چې په حجره کې دننه HR پروسې به دا جوړښت مطلوب ځای ته داخل کړي. د جنین پر بنسټیزو حجرو د دغه مېتود کارول د جېنونو له هدفمند حذف سره د ټرانسجینک موږکانو د پراختیا لامل شو. دا هم ممکنه ده چې جېنونه ناک اېن (knock in) شي یا یې د څرګندېدو بېلګه لارې بدلې شي.[۸][۹]
سرچينې
سمول- ↑ "Rediscovering Biology - Online Textbook: Unit 13 Genetically Modified Organisms". www.learner.org. Archived from the original on 2019-12-03. نه اخيستل شوی 2017-08-18.
- ↑ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). "Studying Gene Expression and Function". Molecular Biology of the Cell. New York: Garland Science.
- ↑ Griffiths, Anthony JF; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.; Gelbart, William M (2000). "Mutant types". An Introduction to Genetic Analysis (7th ed.).
- ↑ Koh, Hee-Jong; Kwon, Suk-Yoon; Thomson, Michael (2015-08-26). [[[:کينډۍ:Google books]] Current Technologies in Plant Molecular Breeding: A Guide Book of Plant Molecular Breeding for Researchers]. Springer. p. 242. ISBN 9789401799966.
{{cite book}}: Check|url=value (help) - ↑ Food and Agricultural Organisation of the United Nations. "The process of genetic modification".
- ↑ Roh JY, Choi JY, Li MS, Jin BR, Je YH (April 2007). "Bacillus thuringiensis as a specific, safe, and effective tool for insect pest control". Journal of Microbiology and Biotechnology. 17 (4): 547–59. PMID 18051264.
- ↑ Adler J (May 2011). "The growing menace from superweeds". Scientific American. 304 (5): 74–9. Bibcode:2011SciAm.304e..74A. doi:10.1038/scientificamerican0511-74. PMID 21595408.
- ↑ Rocha-Martins, Maurício; Cavalheiro, Gabriel R.; Matos-Rodrigues, Gabriel E.; Martins, Rodrigo a. P.; Rocha-Martins, Maurício; Cavalheiro, Gabriel R.; Matos-Rodrigues, Gabriel E.; Martins, Rodrigo a. P. (August 2015). "From Gene Targeting to Genome Editing: Transgenic animals applications and beyond". Anais da Academia Brasileira de Ciências. 87 (2): 1323–1348. doi:10.1590/0001-3765201520140710. ISSN 0001-3765. PMID 26397828.
- ↑ Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J (2000). "Chapter 8.5: Gene Replacement and Transgenic Animals: DNA Is Transferred into Eukaryotic Cells in Various Ways". Molecular Cell Biology (4th ed.). W. H. Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-3136-8.