بنك الحمض النووي

يُعدّ تخزين الحمض النووي (DNA) وسيلة آمنة وطويلة الأمد لحفظ المادة الوراثية للفرد . يُستخلص الحمض النووي عادةً من الدم ، ولكن يمكن الحصول عليه أيضًا من اللعاب وأنسجة أخرى . تتيح بنوك الحمض النووي حفظ المادة الوراثية وإجراء تحليل مقارن للمعلومات الوراثية للفرد. يُمكن تحليل الحمض النووي للفرد من تمكين العلماء من التنبؤ بالاضطرابات الوراثية ، كما هو مُستخدم في علم الوراثة الوقائي أو العلاج الجيني ، وإثبات هوية الشخص، كما هو مُستخدم في نظام العدالة الجنائية . توجد طرق متعددة لاختبار وتحليل المعلومات الوراثية، بما في ذلك تعدد أطوال قطع التقييد (RFLP) وتفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR).

تُستخدم بنوك الحمض النووي لحفظ المادة الوراثية، لا سيما تلك الخاصة بالكائنات الحية المُعرّضة للانقراض . وتبرز هذه المسألة بشكلٍ أكبر اليوم بسبب إزالة الغابات وتغير المناخ ، اللذين يُشكلان تهديدًا للتنوع البيولوجي . يُمكن تخزين المعلومات الوراثية داخل عاثيات لامدا ونواقل البلازما. على سبيل المثال، يجمع بنك الحمض النووي التابع للمعهد الوطني لعلوم الأحياء الزراعية (NIAS) الحمض النووي للكائنات الزراعية، مثل الأرز والأسماك، لأغراض البحث العلمي. ويُستخدم معظم الحمض النووي المُقدّم من بنوك الحمض النووي في دراسات تهدف إلى تطوير أنواع زراعية أكثر إنتاجية أو أكثر ملاءمة للبيئة. كما تُخزّن بعض بنوك الحمض النووي الحمض النووي للأنواع النادرة أو المُهددة بالانقراض لضمان بقائها. ^{[ 1 ]}

يمكن استخدام بنك الحمض النووي لمقارنة وتحليل عينات الحمض النووي. وقد مكّنت مقارنة عينات الحمض النووي العلماء من العمل على مشروع الجينوم البشري ، الذي يرسم خريطة للعديد من الجينات على الحمض النووي البشري. كما أدى ذلك إلى تطوير علم الوراثة الوقائي. وقد استُخدمت عينات من بنك الحمض النووي لتحديد الأنماط وتحديد الجينات التي تؤدي إلى اضطرابات معينة. وبمجرد معرفة الجينات التي تؤدي إلى الاضطرابات، يمكن للأفراد اتخاذ خطوات للحد من آثار تلك الاضطرابات. ويمكن أن يحدث ذلك من خلال تعديلات في نمط الحياة، كما هو موضح في الرعاية الصحية الوقائية ، أو حتى من خلال العلاج الجيني. ويمكن تخزين الحمض النووي في أي وقت خلال حياة الشخص. ^{[ 2 ]}

أُدخلت بنوك الحمض النووي إلى نظام العدالة الجنائية في ثمانينيات القرن الماضي. يُمكّن هذا النظام من استبعاد أو تأكيد إدانة المشتبه به بناءً على شفرته الجينية الشخصية. بمجرد تخزين الحمض النووي للفرد، يبقى في النظام بشكل دائم، مما يسمح لأجهزة إنفاذ القانون بتحديد هوية المجرمين وتعقبهم بسهولة أكبر. يُثار جدل حول هذا الموضوع، إذ يعتقد البعض أن تخزين الحمض النووي للمواطنين يُعد انتهاكًا للخصوصية . ^{[ 3 ]}

بدأت كبسولات حفظ الحمض النووي تُستخدم أيضاً لحفظ الحمض النووي للمتوفى، وهي خدمة تقدمها بعض دور الجنازات. ^{[ 4 ]}

يستطيع العلماء استخلاص المعلومات الوراثية من الشعر والجلد والدم والحيوانات المنوية والأنسجة واللعاب، شريطة أن تحتوي العينة على حمض نووي سليم. لا تتجاوز نسبة الاختلاف في تسلسل النيوكليوتيدات بين البشر 0.1%، ومع ذلك، تشمل هذه النسبة ما يقارب ثلاثة ملايين قاعدة. يمكن تحليل الحمض النووي من خلال تقنية تعدد أطوال قطع التقييد (RFLP) وتفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). طُورت تقنية RFLP عام 1988، حيث تقوم إنزيمات التقييد بهضم أجزاء من الحمض النووي، تاركةً شظايا قصيرة. تُفرز هذه الشظايا باستخدام الرحلان الكهربائي الهلامي ، الذي يُظهر طول الشظايا، مما يسمح للمختصين بتحديد ما إذا كانت الشظايا تعود لنفس الشخص. يُستخدم تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) بشكل أكثر شيوعًا اليوم نظرًا لكفاءته العالية واحتياجه لعينات أصغر من العينات الوراثية. ^{[ 5 ]}

توجد منظمات عديدة تأسست لغرض تخزين وتحليل عينات الحمض النووي. على سبيل المثال، يحتوي بنك المملكة المتحدة الحيوي على عينات حمض نووي لـ 500,000 فرد تتراوح أعمارهم بين 40 و69 عامًا، تم أخذ عيناتهم في الفترة ما بين 2006 و2010. ^{[ 6 ] [ 7 ]} أما بنك الحمض النووي البشري في الهند، الكائن في مدينة لكناو، وهو أول بنك للحمض النووي البشري في آسيا ، فيأخذ الحمض النووي من عامة الناس، ويخزنه لمدة 50 عامًا، ويأخذ بياناتهم البيومترية أيضًا، ويمنحهم بطاقة تعريف فريدة للحمض النووي. يُعد هذا النظام وسيلةً فعّالة للتحقق من الهوية، وهو مفيد جدًا للجهات المعنية في العديد من الحالات، مثل تحديد الهوية في أي تجمع جماهيري، أو في أي كارثة كبرى، أو في الهجمات الإرهابية، أو حتى تحديد هوية أي فرد يُخفي هويته الحقيقية.أنشأ الدكتور سعيد أحمد، مدير شركة إقرا للتكنولوجيا الحيوية ، أول بنك للحمض النووي البشري في آسيا ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} في الهند، واشتهر عالميًا بأبحاثه في مجال الحمض النووي. ويخضع هذا البنك ^{[ 12 ] ، الذي تديره شركة إقرا للتكنولوجيا الحيوية [ 11 ]} ، لشراكة بين القطاعين العام والخاص مع مجمع التكنولوجيا الحيوية في لكناو، تحت إشراف وزارة العلوم والتكنولوجيا وقسم التكنولوجيا الحيوية. كما أنشأت شركة إقرا للتكنولوجيا الحيوية بنكًا لدم الحبل السري والخلايا الجذعية ^{[ 13 ]} ، حيث تُخزن الخلايا الجذعية لعملائها، ومن المحتمل أن تُستخدم هذه الخلايا الجذعية مستقبلًا في العلاجات الجينية لأمراض مثل إصابات الحبل الشوكي، والشلل العصبي، وسرطان الدم، ومرض باركنسون، وفقر الدم، ومرض فقر الدم النخاعي الحاد، والسرطان.

• قاعدة بيانات الحمض النووي

• قائمة بنوك الحمض النووي من الشبكة العالمية للتنوع البيولوجي للجينوم
• بنك الحمض النووي NIAS
• بنك الحمض النووي RBG Kew
• شبكة بنوك الحمض النووي
• إدارة الحمض النووي