التكوين الموضعي

البطاطس بعد معالجتها بفطر Phytophthora infestans . البطاطس العادية مصابة باللفحة، بينما البطاطس المعدلة وراثيًا سليمة.

يُعدّ مصطلح "التعديل الجيني الموضعي" تسميةً لفئة من النباتات المعدلة وراثيًا . وقد اقتُرحت العديد من مخططات التصنيف [ 1 ] التي تُصنّف الكائنات المعدلة وراثيًا بناءً على طبيعة التغييرات الجينية المُدخلة، وليس بناءً على عملية الهندسة الوراثية نفسها.

التعديل الجيني الموضعي (أصل الكلمة: cis = نفس الجانب؛ وgenesis = الأصل) هو مصطلح يُطلق على الكائنات الحية التي تم هندستها باستخدام عملية يتم فيها نقل الجينات اصطناعياً بين كائنات حية يمكن تربيتها بالطرق التقليدية. [ 2 ] [ 3 ] ولا يتم نقل الجينات إلا بين الكائنات الحية وثيقة الصلة. [ 4 ] ويجب عزل تسلسلات الأحماض النووية وإدخالها باستخدام نفس التقنيات المستخدمة في إنتاج الكائنات المعدلة وراثياً، مما يجعل التعديل الجيني الموضعي مشابهاً في طبيعته للتعديل الجيني. وقد طُرح المصطلح لأول مرة عام 2000 من قِبل هينك ج. شوتين وهينك يوشيمسن، [ 5 ] وفي عام 2004، نُشرت أطروحة دكتوراه لجان شارت من جامعة فاغينينغين ، تناولت جعل الفراولة أقل عرضة للإصابة بفطر بوتريتيس سينيريا .

في أوروبا ، تخضع هذه العملية حاليًا لنفس القوانين التي تنظم التعديل الوراثي. وبينما يرى باحثون في جامعة فاغينينغين بهولندا ضرورة تغيير هذا الوضع وتنظيمه بنفس طريقة تنظيم النباتات المُهجنة بالطرق التقليدية ، فقد خالفهم علماء آخرون، في مقال نُشر في مجلة Nature Biotechnology ، هذا الرأي. [ 3 ] في عام 2012، أصدرت الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) تقريرًا يتضمن تقييمها لمخاطر النباتات المُعدلة وراثيًا (cisgenic) والنباتات المُعدلة وراثيًا داخليًا (intragenesis). وقارنت الهيئة المخاطر المرتبطة بالنباتات المُنتجة بتقنيتي التعديل الوراثي الداخلي والداخلي بتلك المُنتجة إما بتقنيات تربية النباتات التقليدية أو بالتعديل الوراثي. وخلصت الهيئة إلى أن "مخاطر مماثلة قد ترتبط بالنباتات المُعدلة وراثيًا داخليًا والنباتات المُهجنة بالطرق التقليدية، بينما قد ترتبط مخاطر جديدة بالنباتات المُعدلة وراثيًا داخليًا والنباتات المُعدلة وراثيًا". [ 6 ]

تم تطبيق تقنية التعديل الجيني الموضعي لنقل جينات المقاومة الطبيعية لمرض فطر Phytophthora infestans المدمر في البطاطس [ 7 ] ومرض الجرب ( Venturia inaequalis ) في التفاح. [ 8 ] [ 9 ]

تستخدم تقنيتا التعديل الجيني الموضعي والتعديل الجيني النقل الجيني الاصطناعي ، مما ينتج عنه تغيير أقل شمولاً في جينوم الكائن الحي مقارنة بالطفرات ، التي كانت تستخدم على نطاق واسع قبل تطوير الهندسة الوراثية. [ 10 ]

يعتقد البعض أن التعديل الجيني الموضعي لا ينبغي أن يخضع لنفس الرقابة التنظيمية التي يخضع لها التعديل الجيني الناتج عن التعديل الوراثي المحوري، إذ من الممكن، وإن لم يكن عمليًا، نقل الأليلات بين الأنواع المتقاربة حتى عن طريق التهجين التقليدي. وتتمثل الميزة البيولوجية الأساسية للتعديل الجيني الموضعي في أنه لا يُخلّ بالحالات الوراثية غير المتجانسة المرغوبة، لا سيما في المحاصيل التي تتكاثر لا جنسيًا كالبطاطا، والتي لا تُنتج أصنافًا مطابقة للأصل من البذور. ومن تطبيقات التعديل الجيني الموضعي إنتاج نباتات بطاطا مقاومة لمرض اللفحة المتأخرة عن طريق نقل مواقع المقاومة المعروفة من الأنماط الجينية البرية إلى أصناف حديثة عالية الإنتاجية. [ 11 ]

اقترحت الحكومة الهولندية استبعاد النباتات المعدلة وراثياً بتقنية السيسجينيك من لائحة الكائنات المعدلة وراثياً الأوروبية، نظراً لسلامة هذه النباتات مقارنة بالنباتات المهجنة بالطرق التقليدية، ومساهمتها في إنتاج الغذاء المستدام. [ 12 ]

نظام التصنيف ذو الصلة الذي اقترحه كاري نيلسن هو: [ 1 ]

مصدر التعديل الوراثيالتباين الجيني من خلال التربية التقليديةالمسافة الجينية
داخليداخل الجينومممكنقليل
فاميجينيكالأنواع التي تنتمي إلى نفس العائلةممكن
السلالات الجينيةالأنواع التي تنتمي إلى نفس السلالةمستحيل
معدل وراثيًاأنواع غير ذات صلةمستحيل
زينوجينيكجينات مصممة في المختبرمستحيلعالي

رسم بياني

رسم بياني يقارن التغيرات الجينية التي تم تحقيقها من خلال التربية النباتية التقليدية، والهندسة الوراثية، والهندسة الوراثية الموضعية

.

مراجع

  1. 1 2 نيلسن، ك.م. (2003). "الكائنات المعدلة وراثيًا - هل حان وقت التنويع المفاهيمي؟". مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 21 (3): 227-228 . doi : 10.1038/nbt0303-227 . PMID 12610561 . 
  2. تعريفات سيسجينيسيس cisgenesis cisgenesis.com
  3. 1 2 شوبرت، د.؛ ويليامز، د. (2006). ""التعديل الجيني المتماثل كعلامة تجارية للمنتج". مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 24 (11): 1327-1329 . doi : 10.1038/nbt1106-1327 . PMID 17093469 . 
  4. ماكنزي د (2 أغسطس 2008). "كيف يمكن للبطاطا المتواضعة أن تطعم العالم" . نيو ساينتست (2667): 30-33 .
  5. ^ يوتشيمسن ح، أد. (2000). البدء والبدء: فلسفة أخلاقية وسياسية في مجال التكنولوجيا الحيوية الحديثة . رقم ISBN 978-9072016324.
  6. «رأي علمي يتناول تقييم سلامة النباتات المطورة من خلال التعديل الجيني الموضعي والتعديل الجيني الداخلي» . مجلة الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية . 10 (2): 2561. 2012. doi : 10.2903/j.efsa.2012.2561 . hdl : 2160/44564 .
  7. ^ بارك ث. فليشويرز VGAA؛ جاكوبسن إي . وآخرون . (2009). "التربية الجزيئية لمقاومة فطر Phytophthora infestans (Mont.) de Bary في البطاطس ( Solanum tuberosum L. ): منظور ترابط التكوين" . تربية النبات . 128 (2): 109-117 . دوى : 10.1111/j.1439-0523.2008.01619.x . 
  8. فانبلير تي، فلاخوفسكي إتش، جيسلر سي، بروجيني جي إيه (يناير 2014). "التوصيف الجزيئي لسلالات التفاح المعدلة وراثيًا من صنف "غالا" الحاملة لجين مقاومة الجرب Rvi6" . مجلة التكنولوجيا الحيوية النباتية. 12 ( 1): 2-9 . doi : 10.1111/pbi.12110 . PMID 23998808 . 
  9. جوشي إس جي، شارت جي جي، غرونولد آر، جاكوبسن إي، شوتين إتش جيه، كرينز إف إيه (أبريل 2011). " التحليل الوظيفي وتوصيف التعبير الجيني لـ HcrVf1 وHcrVf2 لتطوير تفاح مقاوم للجرب بتقنية التعديل الجيني الموضعي والداخلي" . بيولوجيا النبات الجزيئية . 75 (6): 579-91 . doi : 10.1007/s11103-011-9749-1 . PMC 3057008. PMID 21293908 .  
  10. شوتين، هـ.؛ كرينز، ف.؛ جاكوبسن، إ. (2006). "هل تستحق النباتات المعدلة وراثيًا رقابة أقل صرامة؟" . مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 24 (7): 753. doi : 10.1038/nbt0706-753 . PMID 16841052 . 
  11. جاكوبسن، إي.؛ شوتين، إتش جيه (2008). "التعديل الجيني الموضعي، أداة جديدة لتربية النباتات التقليدية، ينبغي إعفاؤها من لائحة الكائنات المعدلة وراثيًا في نهج تدريجي" . بحوث البطاطس . 51 : 75-88 . doi : 10.1007/s11540-008-9097-y .نسخة مجانية مؤرشفة بتاريخ 23 سبتمبر 2015 على موقع Wayback Machine
  12. "موجز aan Eurocommissaris بتاريخ 18 ديسمبر 2013 بشأن Nieuwe veredelingstechnieken in de biotechnologie" [ رسالة إلى المفوض بتاريخ 18 ديسمبر 2013 بشأن تقنيات التربية الجديدة في مجال التكنولوجيا الحيوية ] (باللغة الهولندية). 06/01/2014.