انتقال ژن: جابه‌جایی ژن از یک جاندار به جاندار دیگر

انتقال ژن: سفر یک دستورالعمل

انتقال ژن در طبیعت و آزمایشگاه

انتقال ژن همیشه کار دانشمندان نبوده است! طبیعت خودش راه‌هایی برای این کار دارد. گاهی باکتری‌ها⁴ به طور طبیعی قطعات کوچک ماده‌ی ژنتیکی به نام پلاسمید⁵ را با هم مبادله می‌کنند. این مانند فرستادن یک بسته اطلاعاتی بین باکتری‌هاست که می‌تواند مثلاً باعث مقاومت آن‌ها در برابر یک آنتی‌بیوتیک⁶ شود. دانشمندان با الهام از همین فرآیندهای طبیعی، روش‌های مختلفی ابداع کرده‌اند تا انتقال ژن را با دقت بسیار بیشتری کنترل کنند.

از مزرعه تا داروخانه: انتقال ژن در زندگی ما

شاید فکر کنید انتقال ژن موضوعی پیچیده و دور از زندگی روزمره است، اما محصولات آن هر روز در سفره و زندگی ما حضور دارند. مثلاً دانشمندان ژنی را از یک نوع باکتری خاک به گیاه ذرت منتقل کرده‌اند. این ژن پروتئینی می‌سازد که برای آفات سمی است، اما برای انسان و دیگر جانوران بی‌خطر. نتیجه چیست؟ ذرت مقاوم به کرم‌خوردگی که نیاز کمتری به سمپاشی دارد.

یکی از مهم‌ترین کاربردهای انتقال ژن در پزشکی است. سال‌ها پیش، بیماران دیابتی انسولین مورد نیاز خود را از لوزالمعده گاو یا خوک تهیه می‌کردند که هم کمیاب بود و هم گاهی باعث واکنش‌های آلرژیک می‌شد. امروزه چگونه انسولین انسانی با کیفیت بالا و فراوان تولید می‌شود؟ پاسخ در انتقال ژن است. ژن ساخت انسولین انسانی به باکتری بی‌خطری مانند اشریشیا کلی¹⁰ منتقل می‌شود. این باکتری‌ها مانند کارخانه‌های کوچک، انسولین می‌سازند و دانشمندان آن را استخراج و خالص‌سازی می‌کنند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ ژن (Gene): واحد وراثت؛ قطعه‌ای از DNA که دستور ساخت یک پروتئین یا مولکول‌RNA خاص را می‌دهد.
² میکروسکوپی (Microscopic): آنقدر ریز که فقط با میکروسکوپ دیده می‌شود.
³ زیست‌فناوری (Biotechnology): استفاده از فرآیندهای زیستی (مانند سلول‌ها، آنزیم‌ها) برای ساخت محصولات مفید.
⁴ باکتری (Bacterium): موجودات زنده تک‌سلولی و میکروسکوپی.
⁵ پلاسمید (Plasmid): حلقه‌های کوچک و جداگانه‌ای از DNA در باکتری‌ها.
⁶ آنتی‌بیوتیک (Antibiotic): دارویی که باکتری‌ها را از بین می‌برد یا رشد آن‌ها را متوقف می‌کند.
⁷ آگروباکتریوم (Agrobacterium tumefaciens): یک باکتری خاکزی که به طور طبیعی توانایی انتقال ژن به گیاهان را دارد.
⁸ تفنگ ژنی (Gene Gun): وسیله‌ای که با استفاده از فشار گاز یا نیروی الکتریکی، ذرات حامل DNA را به درون سلول‌ها می‌فرستد.
⁹ الکتروپوریشن (Electroporation): روشی که با ایجاد شوک الکتریکی، غشاء سلول به طور موقت برای ورود DNA باز می‌شود.
¹⁰ اشریشیا کلی (Escherichia coli): یک گونه باکتری رایج که اغلب در تحقیقات زیست‌فناوری استفاده می‌شود.
¹¹ تراریخته (Transgenic): موجود زنده‌ای که ژن یک گونه دیگر به ژنوم آن وارد شده است.
¹² DNA: مخفف DeoxyriboNucleic Acid (اسید دئوکسی ریبونوکلئیک). مولکول حاوی اطلاعات ژنتیکی همه موجودات زنده.
¹³ نوترکیب (Recombinant): محصولی (مانند یک پروتئین) که از طریق انتقال ژن و توسط یک موجود میزبان جدید ساخته شده است.