استخدامات استخراج الحمض النووي

يعتبر استخراج الحمض النووي من أحدث العلوم البيولوجية. يستخدم العلماء والأطباء استخراج الحمض النووي لتشخيص العديد من الحالات الطبية لهندسة كل من النباتات والحيوانات وراثيًا. يمكن أيضًا استخدام استخراج الحمض النووي لجمع الأدلة في التحقيق الجنائي.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يمكن استخدام استخراج الحمض النووي لتعديل النباتات ، عن طريق عزل الحمض النووي عن الكائنات الحية ذات السمات المرغوبة ، مثل مقاومة المبيدات الحشرية ، وحقنها في جينوم النبات. عندما يصل النبات إلى مرحلة البلوغ ، ترث بذوره الجينات المعدلة. يمكن أيضًا استخدام استخراج الحمض النووي لتغيير الحيوانات ، من جعلها تتوهج في الظلام إلى استنساخها. يتم تصنيع عدد من المنتجات الصيدلانية ، بما في ذلك الهرمونات واللقاحات باستخدام استخراج الحمض النووي. كما أنها تستخدم للتحقق من هوية الأشخاص ، لتحديد الأقارب الجيني والتحقيق في المشتبه بهم في الجرائم التي تُركت فيها مادة وراثية في مكان الحادث.

يعتبر استخراج الحمض النووي جزءًا لا يتجزأ من عملية التعديل الوراثي للنباتات. تستخدم العديد من الشركات الزراعية الاستخراج الجيني لعزل الحمض النووي من الكائنات الحية ذات السمات المرغوبة ، والتي يتم زرعها بعد ذلك في جينوم النبات.

يتم ذلك عن طريق أخذ عينة من الكائن الحي ، واستخراج الحمض النووي ، ثم استنساخه لعمل آلاف النسخ من الجين الوحيد الذي يهتمون به. ثم يغير العلماء الجين ليجعله جاهزًا للعمل مع باقي الحمض النووي للنبات ، ثم يدخلونه في نواة بعض الخلايا النباتية. تُزرع الخلايا النباتية لتصبح نباتات بالغة ، وبذورها جميعها تحتوي على تعديلات وراثية.

مثال على ذلك هو عدد سلالات البذور التي تصنعها شركة مونسانتو والتي هي محصنة ضد مبيدات الأعشاب Roundup. من خلال جعل المحاصيل (البنجر ، على سبيل المثال) مقاومة لـ Roundup ، يمكن رش مبيد الأعشاب هذا في الحقول لقتل الأعشاب الضارة ، ولكن لا يؤثر على محصول البنجر.

يعتبر استخراج الحمض النووي أيضًا الخطوة الأولى في الهندسة الوراثية للحيوانات. الهندسة الوراثية للحيوانات هي مجال واسع للغاية يتراوح من تحرير جين واحد إلى زرع الجينات من حيوان إلى آخر. على سبيل المثال ، زرع مختبر أبحاث تايواني جينات قنديل البحر في الخنازير ، مما تسبب في توهجها في الظلام. يعد الاستنساخ في أكثر نهايات طيف الهندسة الوراثية الحيوانية تعقيدًا ، وهي عملية يمكن من خلالها صنع حيوانات متطابقة وراثيًا.

يستخدم استخراج الحمض النووي كخطوة أولية في تصنيع عدد من المستحضرات الصيدلانية. تشمل الأدوية المصنوعة عن طريق علم الوراثة المؤتلف لقاح التهاب الكبد B وهرمون النمو البشري (hGh). بالإضافة إلى عدد من الهرمونات الأخرى التي تم إنشاؤها باستخدام استخراج الحمض النووي ، فإن الأنسولين هو أحد أكثر الهرمونات استخدامًا.

غالبًا ما يتم تشخيص بعض الحالات الطبية من خلال الحمض النووي المأخوذ من المريض. تشمل الحالات التي يمكن تشخيصها عن طريق الاختبارات الجينية التليف الكيسي وفقر الدم المنجلي ومتلازمة X الهشة ومرض هنتنغتون والهيموفيليا A ومتلازمة داون ومرض تاي ساكس. بالإضافة إلى تشخيص الأمراض الموجودة ، يختبر علماء الوراثة أيضًا بشكل شائع ما إذا كان الشخص حاملًا لحالة وراثية معينة ولكن ليس لديه أي أعراض للمرض.

من الاستخدامات المعروفة للاستخراج الجيني أخذ البصمات الجينية ، وهي عملية تطابق المادة الجينية من فرد مع المواد الجينية الأخرى المتاحة. أحد الأمثلة على ذلك هو اختبار الأبوة ، لتحديد الأب البيولوجي لشخص ما. الاستخدام الشائع الآخر لاستخراج الحمض النووي في التحقق من الهوية هو لأغراض الطب الشرعي. يمكن مقارنة المواد الجينية من فرد بمادة وراثية في مسرح الجريمة ، مثل الدم ، على سبيل المثال. لقد عمل التحقق الجيني على وضع شخص ما في مسرح الجريمة وتبرئة الأشخاص المدانين زوراً بارتكاب جريمة.