هو تحقيق نسخة متطابقة جينياً وراثياً مع نسخة قائمة. ولهذا يُقال استنساخ. يمكن ان تكون الوحدة جزيئية, بمعنى استنساخ جين, مجموعة جينات, أو استنساخ كامل الDNA, خليّة, نسيج, عضو أو فرد كامل. تنتج عادة عملية الاستنساخ بصورة طبيعية عبر الانقسام اللاجنسيّ. يواجه الاستنساخ للآن جملة من المشاكل والتي تنتظر الحلّ.


الاستنساخ الجزيئيّ


يمكن تحقيقه عبر عمليتين, هما:


أولاً: استنساخ لا خلويّ Clonacion acelular: معروف ايضاً تحت اسم آلية توسيع DNA أو RNA. يمكن أن يكون لهذا الاستنساخ غرضين: الحصول على كمية كبرى من الDNA لغايات مختلفة, أو لتحديد تسلسل قطعة صغيرة من الDNA في عملية انحلال.

صورة

ثانياً: الاستنساخ الخليوي Clonacion celular: تستخدم هذه الآلية خلايا لاجل الاستنساخ لمقاطع من DNA, لا يشكّل هذا استنساخ خلايا طبعاً. لاجل هذا, فيجب تحقيق تضخيم مُسبق  { ما يعني  استنساخ نُسخ مُستنسخة } ل DNA المُراد استنساخه. لاحقاً, يتم ادخال الDNA في نواقل vectores تقوم بنقله وادماجه في الخلايا. تسمى هذه الخلايا anfitriones وهي الخلايا التي يتوجب زراعتها, ما يعني تحقيق تضاعفها بوسط مزروع.

صورة


عندما تتضاعف الخلايا, يتضاعف DNA ايضاً والمقطع المُراد استنساخه. بهذا الشكل, يتم الحصول على رقم مُرتفع من الخلايا المحتوية على DNA الراغبين باستنساخه والمسمى recombinante.

يمكن أن يكون الهدف من هذا النوع من الاستنساخ تضخيم DNA المستنسخ بقصد دراسة تسلسله, بنيته, لاجل دراسات تاريخه التطوريّ أو لتحديد الطفرات. كذلك يُستخدم هذا المنهج لدراسة آلية تنظيم الجينات, نسخها وترجمتها. تطبيق آخر يتمثّل بالحصول على البروتين المقونن لسلسلة ال DNA المُستنتسخ, لكي يتم تحليل بنية البروتين, بغية تغييرها أو لاستخدامها تجاريا وفق خصائصها. يتم استخدام هذه التقنية للحصول على الآنسولين المستخدم بعلاج حالات مرض السكري.

صورة

استنساخ الخلايا, الانسجة أو الأعضاء


يتم استخدام خلايا جذعيّة células troncales قادرة على تشكيل خلايا متمايزة أخرى, والتي يمكن أن تعطي الاصل للأنسجة أو يمكنها تكوين الأعضاء, بحسب قدرتها على توجيه النمو الكليّ للعضو totipotencia. نحصل من خلال هذا النوع من الاستنساخ على خلايا متوافقة مع البالغ والتي يمكن تمييزها عبر انواع مختلفة خلوية, مشكلة نسيج أو حتى عضو.
يمكن استخدام هذه التقنية بحالات الحروق, لاجل توليد خلايا ظهارية اعتباراً من خلايا جذعية وتخفيف رفض زرع الجلد. تمت محاولات بحالات مرض السكري: بإدخال خلايا جذعيّة الى البنكرياس, ادخال جين " عادي " مُنتج للآنسولين. تتمايز تلك الخلايا لاجل تشكيل خلايا بنكرياسيّة مطعمّة بجسم المريض. كذلك تمّ استخدام هذه التقنية عند مرضى عانوا من احتشاء قلبيّ. فقد تمّ تحقيق البلوغ لخلايا جذعيّة ليمكنها تشكيل خلايا عضليّة قلبيّة: يجري تطعيمها بالقلب للتعويض عن الخلايا الميتة وبهذا يحدث اعادة توليد للمنطقة المأذيّة من الاحتشاء.


استنساخ الكائنات الحيّة

صورة

صورة

تمّ تحقيق الاستنساخ النباتيّ في الزراعة ونباتات الحدائق منذ وقت طويل. منهج الزراعة " بواسطة الفسيلة " عبر أخذ قطعة { فرع } من بنات وزرعها بالتربة, بانتظار تشبثها فيها وإعطاء الجذور. هكذا نحصل على نبات مستنسخ من النبات الأم والذي يحمل ذات الخصائص.

خلال قرون طويلة, بحث الانسان عن افضل سلالات القطعان من الماشية, عبر انتقاء افراد ذوي ميزات هامة كامتلاك زائد من اللحم أو انتاج افضل من الحليب والصوف. كذلك في الزراعة لجؤوا إلى الانتقاء للافضل من النباتات من حيث الانتاج والمقاومة للمناخ والحجوم, وقد تمثّلت الصيغة الافضل عبر التهجين بين النباتات المتقاربة للحصول على خصائص مرغوبة أكثر, ولو أنه لم تكن تلك الصيغة دوماً ناجحة. حالياً يُمنع استخدام الهرمونات لانتاج زيادة بحجم أو نمو اسرع عند حيونات او نباتات للتغذية البشر, نظراً لعواقبها على صحة مستهلكيها.

صورة

بوقتنا الراهن, يُستخدم الاستنساخ للحصول على كائنات معدّلة وراثياً, معروفة من قبل العامة غير المتخصصة علمياً باسم transgénicos. حيث يجري البحث عن عزل جينات مسؤولة عن السُمنة, انتاج الحليب, مقاومة العدوى المرضيّة, مقاومة مبيدات الأعشاب ....


تقوم التقنية عند الحيوانات على الحصول على خلايا تحتوي الجين المسؤول عن الميزة المرغوبة. بعد هذا, يتم ادماج نواة تلك الخلية في بويضة الكائن الذي تمّ أخذ النواة ذاتها. بعد ذلك, يتوجب حصول انقسام لتلك الخليّة مضاعفة الكروموزومات célula diploide لتشكّل الفرد الجديد, كما يحصل مع اللاقحة المتكونة من اتحاد حيوان منوي وبويضة عبر التخصيب. بالنهاية, لكي ينمو هذا الجنين: يتوجب زرعه في رحم أنثى.


يمكن القيام بتعديل جينيّ لنواة الخليّة لحيوان, لأجل استنساخها لاحقاً. بهذه الحالة, سيتم ادماج النواة مع المعلومة الجينية المعدّلة بالبويضة.

في حالة النباتات, يتم استخدام خلايا قادرة على الانقسام. ولهذه الخلايا تُضاف جينات منتقاة. بعدها مباشرة يتم زرع الخلايا مخبرياً ويتم الحصول منها على نباتات بميزات مختلفة عن النبتة الاصليّة. إنها نباتات مُستنسخة.



المشاكل الناجمة عن الاستنساخ


تظهر المشاكل الناجمة عن الاستنساخ اعتباراً من الاستنساخ الجزيئيّ, استنساخ الخلايا وفي استنساخ الأفراد.

يقوم الاستنساخ الجزيئيّ بتوليد انواع مختلفة من المشاكل, وذلك وفق المنهج المُوظّف بالعمل: لاجل تحقيق الاستنساخ اللاخليويّ للجزيئات, من الضروريّ معرفة تسلسل الDNA الراغبين بتوسيعه. فيما لو نجهل هذا التسلسل, فلن نتمكّن من تحقيق الاستنساخ. لاجل امكان تحقيق الاستنساخ الخليويّ للجزيئات, يكون ضرورياً تحقيق الخطوات التالية:

صورة


أولاً: معرفة تسلسل DNA المطلوب استنساخه.

ثانياً: اختيار عامل فعّال بشكل كافٍ لاجل ادراج تسلسل DNA.

ثالثاً: توفير خلايا قد تمّت اعادة تركيبها بواسطة هذا العامل.

رابعاً: استعادة المُنتج المقونن من قبل الكائن المُستنسخ.



يمتلك استنساخ الخلايا عوائق ايضاً. يتوجب الحصول على خلايا جذعيّة. يمكن الحصول على خلايا جذعيّة من:


أولاً: خلايا متولدة من أنسجة محددة, تسمى الخلايا المرتبطة células comprometidas أو multipotentes, كالخلايا التي تولّد الخلايا الدمويّة في النخاع الشوكيّ.


ثانياً: خلايا totipotentes, قادرة على تأصيل كل نسيج لأيّ أصل خليويّ. هذا النوع من الخلايا: فقط يمكن الحصول عليها من أوائل مراحل الانقسام الخليوي في النموّ الجنينيّ. وهذه الخلايا التي نقصدها هنا تسمى blastomeros, والتي تظهر عند انقسام اللاقحة. ولهذا لامكان استخدامها يتوجب العمل مع الاجنّة. يمكن تحقيق هذا العمل مع خلايا حيوانية, لا البشر, حيث ان القوانين الراهنة لا تسمح باستعمال الأجنّة البشريّة.

صورة


يسعى القانون من جرّاء هذا المنع لتفادي الوصول الى تطوير تقنية ضرورية لاستنساخ افراد بشريين. ويستلزم هذا المنع بالضرورة عدم امكان فكّ الغاز الآليات التي يتم تحول الخلايا فيها من نوع totipotente لنوع  comprometida  للوصول الى توليد نوع من الاصل الخليوي. كذلك يساهم المنع بإيقاف بحث العلاجات لبعض الامراض مستحيلة الشفاء حتى وقتنا, مثل الشلل الرباعي, أو خلق اعضاء مصممة بحسب احتياج كل مريض, وطبعا دون ظهور رفض لزرعها بأجسام المرضى.


يطرح استنساخ الكائنات { أو الأعضاء } المعدلة جينياً نوعين من المشاكل:


أولاً: مشكلة اجتماعية: فقد تمّ تشجيع الرفض للاشياء " المعدلة وراثياً ", حيث يسود جهل لتداعيات يمكن ان تحصل نتيجة التغيير الجيني عند الكائن وفي البيئة المحيطة وعند المُستهلك.

ثانياً: مشكلة تقنية: هذه التقنية حديثة جداً للآن, وتكون هذه المشاكل التقنية كبيرة بحال استنساخ الحيوانات, أكثر منها بعالم النباتات.

تكون تطبيقات الاستنساخ متنوعة جداً. فيتم استخدامه مثلاً للكشف عن تسلسلات الDNA, كذلك لِسَلْسَلَة الDNA, لتتبع الطفرات, تشخيص الامراض { المتصلة بالقرابة أو سواها }, كذلك لاجل دراسات تطورية, الكشف عن خلايا سرطانية, تضخيم الDNA لاجل الاستنساخ الخليويّ ... الخ.
0
الحاصل في العالم العربي الآنْ .. ثورات تقتلع ك