افزایش شناخت بشر از موجودات زنده و فرایندهای زیستی توانمندی های نوینی را در اختیار انسان قرار داده است که کاربردهای گستردهای دارند. بیوتکنولوژی ( فنآوری زیستی) و مهندسی ژنتیک از علوم نوینی هستند که در دو دهه گذشته توانمندی های خود را در عرصه های مختلف زندگی بشر بویژه در زمینه بهداشت و درمان بخوبی به اثبات رسانده اند. مهندسی ژنتیک و یا به عبارتی دست ورزی ژن ها سبب تحول در عرصه فنآوری زیستی و بویژه تهیه و تولید انواع واکسن ها، داروهای نوترکیب، و روش های نوین تشخیصی و درمان بیماری ها گردیده است.
بیوتکنولوژی )Biotechnology( (صنایع زیستی، فن آوری زیستی) یا بهره گّیری صنعتی از توان موجودات و فرایندهای زیستی، به دلیل ماهیت چند منظوره آن در اغلب کشورهای جهان به عنوان تکنولوژی حیاتی و محور توسعه، قلمداد شده و در تنظیم استراتژی و برنامه های ملّی توجه جدی به آن معطوف گردیده است زیرا امنیت ملی بدون دستیابی به فن آوری های حیاتی نوین، امکانپذیر نخواهد بود. انتخاب بیوتکنولوژی به عنوان تکنولوژی های حیاتی ملی، تکنولوژی های نوظهور بازرگانی و تکنولوژی های کلیدی دفاعی، عنوان شده توسط وزارت بازرگانی و وزارت دفاع آمریکا، جامعه اروپا، ژاپن، کره جنوبی، کانادا و مالزی نشان دهنده اهمیت این فنآوری است.
بیوتکنولوژی پزشکی
بیوتکنولوژی پزشکی عبارت از بهره گیری از توانمندی های فنآوری زیستی و مهندسی ژنتیک در عرصه بهداشت و درمان است که در عرصه های تحقیقاتی، پیشگیری، تشخیص و درمان، سبب تحول عمدهای گردیده است.
الف - تحقیقات
در عرصه تحقیقات، بیوتکنولوژی پزشکی جهت شناسایی علت یا علل مولکولی بیماری ها و عوامل بیماریزا یا عملکرد داروها، که به طور کلی کشف و شناسایی ژن ها، پروتئین ها و مکانیسم عمل وارتباط آن ها با عوامل دیگر در این عرصه است که با خاتمه پروژه ژنوم انسانی منجر به کشف رمز هزاران ژن موثر در بیماری ها راه های نوینی را جهت تشخیص سریع، درمان و پیشگیری در اختیار بشر قرار داده است. در این عرصه شناسایی ساختار ژنتیکی عوامل بیماریزای عفونی علاوه بر نقش بسیار مفید میتواند کاربردهای خطرناکی را در عرصه تهیه عوامل نوین عفونی داشته باشد که در ادامه بدان خواهیم پرداخت.
ب - پیشگیری
از توانمندی های مهم بیوتکنولوژی ارائه روش های نوین در پیشگیری از ابتلا به بیماری های عفونی مانند واکسن های نوترکیب و ژنتیکی است که تحول عظیمی را در عرصه مبارزه بر علیه بیماری های عفونی و انگلی ایجاد کرده است
ج - تشخیص
استفاده از روش های مولکولی در تشخیص دقیق و سریع عوامل عفونی و طبقه بندی آن ها تشخیص دقیق و سریع انواع بیماری های ژنتیکی، متابولیک، تشخیص ناقلین، تشخیص قبل از تولد، و همچنین تشخیص هویت، رایج گردیده اند و نقش این روش ها در کاهش بروز بیماری های خاص، بسیار ارزشمند است.
د - درمان
تولید داروهای نوترکیب، انقلابی را در بیوتکنولوژی دارویی ایجاد کرده است. اولین محصولات مهندسی ژنتیک، داروهای نوترکیب مانند انسولین انسانی، هورمون رشد انسانی، انترفرون ها واینترلوکین ها بودند و اینک ده ها داروی نوترکیب در مراحل نهایی ورود به عرصه درمان میباشند مهندسی پروتئین و طراحی داروهای نوترکیب با تغییر ساختمان پروتئین ها سبب افزایش کارایی و کاهش عوارض آن میگردد. روش های نوین انتقال دارو امیدهای تازهای را در حذف تزریقات مکرر و درمآن های دراز مدت ایجاد نموده است.
نوترکیبی ژن
شناخت دقیق از ساختمانDNA ، فرایند همانند سازی و ترجمه ژن در دهه 60 و 70 مقدمات ابداع روش های نوترکیبی ژن را فراهم ساخت. ابزارهای اساسی فنآوری نوترکیبی DNA شامل DNA وRNA یا ماده وراثتی طبیعی یا صناعی، آنزیم های برش دهنده، آنزیم های تغییر دهنده و در نهایت آنزیم پیوند دهنده میباشد. جهت نوترکیبی DNA روش های بسیار مختلفی وجود دارد که بر اساس هدف و نوع کاربری، متفاوت میباشد.
روش های مهندسی ژنتیک
مطالعه ساختارهای ژنتیکی و تعیین ردیف یا توالی ژن ها
این عرصه کاربرد گستردهای در شناخت مکانیسم های بیماریزایی و ژن های مسئول در آن و همچنین کاربرد جهت تشخیص عوامل، موتاسیون ها، مقاومت دارویی و بسیاری کاربردهای دیگر دارد. جهت تعیین ردیف یا توالی ژن از روش های نوترکیبی و کلونینگ ژن، استفاده میشود. با توجه به بزرگی ژنوم موجودات زنده ابتدا توسط آنزیم های محدود کننده(Restriction Enzyme) ژنوم به قطعات کوچک 5-2 کیلوبازی تقسیم شده و سپس قطعات مزبور در پلاسمیدهای خاصی پیوند (کلون) میگردد (شکل1). سپس این قطعات با روش خودکار تعیین توالی (Sequension) گردیده و توسط نرم افزارهای خاصی توالی قطعات به هم پیوسته و ژن یا ژنوم کامل تهیه میشود. البته در حال حاضر از روشPCR جهت استخراج قطعات مورد نظر و تعیین توالی مستقیم آن ها استفاده میشود.
شامل 17 صفحه word
دانلود مقاله مهندسی ژنتیک و عوامل عفونی نوپدید
