التكنولوجيا الحيوية

التكنولوجيا الحيوية

التكنولوجيا الحيويّة (بالإنجليزيّة: Biotechnology) هي فرع من فروع علم الأحياء ، ويقصد به التعامل مع الكائنات الحية على المستوى الخلوي وتحت الخلوي من أجل تحقيق أقصى استفادة منها صناعيًا وزراعيًا وبالتالي اقتصاديًا، وذلك عن طريق تحسين خواصها وصفاتها الوراثية، ومن أشهر الأمثلة عليها؛ استنساخ النعجة دوللي.

تاريخ ظهور التكنولوجيا الحيوية

يعود استخدام علم التكنولوجيا الحيويّة البدائيّة لأكثر من 10 آلاف عام، إذ كان يستخدم في المجتمعات الزراعيّة الأولى، ومنذ 6000 عام استخدمَ في صنع العديد من المستهلكات مثل الخبز، والمشروبات الكحولية، والجبن، واستخدم أيضًا للحفاظ على منتجات الألبان.

أمّا علم التكنولوجيا الحيويّة الحديث فقد ظهرَ في منتصف إلى أواخر سبعينيّات القرن الماضي في شركة جنينتك (بالإنجليزيّة: Genentech)، وذلك عن طريق تصنيع مواد معدّلة وراثيًا بهدف استخدامها في المجالات الطبيّة والبيئيّة، وقد كانت تعتمد بشكل رئيسيّ على استخدام الحمض النووي المؤتلف، أو الهندسة الوراثيّة، إذ سُجّلت أوّل براءة اختراع في علم التكنولوجيا الحديثة عام 1982م، حين تمّ اختراع الأنسولين المؤتلف بواسطة الهندسة الوراثيّة ، وهو عبارة عن مضاد حيويّ صنّعَ من خلال بعض أنواع العفن، نتيجة لذلك حدثت ثورة في عالم صناعة الأدوية البروتينية المعدلة.

أفرع التكنولوجيا الحيوية وتطبيقاتها

يوجد أربعة أفرع رئيسيّة للتكنولوجيا الحيويّة، هي:

التكنولوجيا الحيويّة الطبيّة

تتخصص التكنولوجيا الحيويّة الطبيّة في تحسن صحّة الإنسان، وتعتمد بشكل أساسيّ على استخدام الخلايا الحية لإنتاج أدوات تساهم في الحفاظ على صحّة الإنسان ، ومن أهمّ تطبيقاتها:

• دراسة الحمض النووي لمعرفة أسباب الاضطرابات الوراثيّة المختلفة وإيجاد علاج لها، وهو ما يعرف بالعلاج الجينيّ.
• تطوير اللقاحات والمضادات الحيويّة المختلفة، واستخدام النباتات المعدّلة وراثيًّا لإنتاج بعض أنواع الأجسام المضادّة.
• ابتكار تقنية النانو التي تتضمن معدّات مجهريّة تستطيع الدخول إلى جسم الإنسان لاستكشافه.
• العلاج باستخدام الخلايا الجذعيّة الذي يتضمّن استبدال الخلايا والأنسجة الميّتة أو تلك التي تحتوي على عيوب أو تشوهات.

التكنولوجيا الحيويّة الزراعيّة

تستخدم التكنولوجيا الحيويّة في الزراعة لتحسينها، وذلك عن طريق إدخال جين معيّن إلى النبات لتحسين خصائصها ومساعدته على مقاومة الظروف الصعبة، وفيما يلي أبرز التطبيقات في هذا المجال:

• زيادة فترة صلاحيّة المنتجات الزراعيّة عن طريق حقنها بمواد معدّلة وراثيًّا.
• إنتاج محاصيل زراعيّة قادرة على إنتاج مبيدات حشريّة خاصّة بها.
• تحسين قدرة المحاصيل الزراعيّة على مقاومة مبيدات الأعشاب المستخدمة بهدف القضاء على الأعشاب الضارّة.
• إنتاج هرمون النمو الذي يعمل على زيادة إنتاج الحليب في الأبقار.
• زيادة المحصول الزراعيّ من خلال حقن المزروعات بمكمّلات غذائيّة معدّلة وراثيًّا.
• إنتاج محاصيل زراعيّة قادرة على التكيّف مع الظروف المناخيّة الصعبة مثل الجفاف، والبرودة، والملوحة، فيما يعرف بالإجهاد غير الحيويّ.
• دمج جينات الحيوانات المختلفة مثل دمج جينات العناكب التي تنتج الحرير في جينات الماعز، ممّا يؤدي لإنتاج بروتينات الحرير.

التكنولوجيا الحيويّة الصناعيّة

تُستخدم في التكنولوجيا الحيويّة الصناعيّة الإنزيمات المختلفة، والكائنات الدقيقة، والنباتات، بهدف إنتاج مجموعة جديدة من الموادّ الصناعيّة، وفيما يلي بعض تطبيقاتها:

• إنتاج الطاقة البديلة التي تعدّ صديقة للبيئة، فهيَ لا تطلق غازات دفيئة إلى الغلاف الجويّ.
• تصنيع العديد من المنتجات الصناعيّة مثل الكحول، والمنظفات، ومستحضرات التجميل، وغيرها.
• الوصول إلى العمليات الصناعية الخضراء، ويقصد بها الصناعة المستدامة والتي تمتاز بقلة تكلفتها.

التكنولوجيا الحيويّة البحريّة

تدخل التكنولوجيا الحيويّة في عالم البحار، وفيما يلي بعض تطبيقاتها:

• تحسين القدرة على تربية الأحياء المائيّة المختلفة، وتعزيز نموّها للحصول على كميّات أكبر.
• تحفيز عمليّة التكاثر عندَ الأسماك عن طريق مجموعة من الهرمونات المصنّعة.
• تحسين تغذية الكائنات البحريّة عن طريق تحسين جيناتها الناقلة للجلوكوز باستخدام الهندسة الوراثيّة.
• استخدام تقنية تفاعل البلمرة المتسلسل لعلاج الأمراض التي تظهر على الكائنات البحريّة.