تقنية حيوية والمصطلحات المهمة لفهمها , Biotechnology

التقنية الحيوية ( أو بالإنجليزية البيوتكنولوجي biotechnology ) ، هي كلمة مكونة من مقطعين : الأول bio ( حيوية ) و هي مشتقة من الكلمة اللاتينية bios وتعني الحياة ، و المقطع الثاني Tochnology ( تقنية ) وتعني طريقة عمل الأشياء . وبناء على ذلك يمكن تعريف التقنية الحيوية على أنها استخدام النظم الحيوية لإنتاج منتج ما ، وهذا التعريف يعبر عن المفهوم التقليدي للتقنية الحيوية .
وهذا المفهوم التقليدي للتقنية الحيوية قديم جدا فقد كان القدماء منذ آلاف السنوات يعرفون أن أغذية أو مشروبات معينة كانت تتغير خواصها إذا ما تركت لبعض الوقت . وعلى سبيل المثال فالعجائن ترتفع وتزداد في الحجم ويكون لها خواص طيبة إذا ما تركت لبعض الوقت . و التحولات التي تتسبب في هذه التغيرات تعرف بالتخمر Fermentation و التخمر ينتج عن نمو وتكاثر الكائنات الدقيقة الموجودة بالأغذية . وهذه الكائنات الدقيقة تستخدم بعض المغذيات الموجودة في الأغذية ثم تنتج مواد أخرى كنواتج ثانوية في خلال عملية التخمر . فالخميرة ( yeast ) تستخدم الجلوكوز الموجود في العجين وتنتج غاز ثاني أكسيد الكربون و كحول اللإيثانول . وغاز ثاني أكسيد الكربون الناتج يجعل الخبز مرتفعاً ومملوء بالفراغات الهوائية ( Airy ) التي تشبه الفتحات الموجودة في شمع عسل النحل أما كحول الإيثانول فيتطاير خلال عملية التسخين ويترك نكهة ( Aroma ) مميزة في الخبز . وبنفس الفكرة فإن اللبن يتخثر ( عملية التجبن ) ويصبح حمضياً بطعم الزبادي نتيجة لنمو الباكتيريا و إنتاجها للأحماض في اللبن . ولذلك فإن المفهوم التقليدي للتقنية الحيوية يشمل صانع اللبن الزبادي الذي يحتفظ بسلالة باكتيرية مناسبة ( Bio ) ويضيفها إلى اللبن و يوفر الحرارة المناسبة وظروف التحضن المناسبة ( Technology ) ليحصل في النهاية على المنتج المطلوب .
وتعرف التقنية الحيوية بمفهومها الحديث على أنها استخدام تقنيات ( Technologies ) على المستوى الجزيئي Molecular عادة أو على المستوى الخلوي Cellular أو على مستوى العضيات الخلوية ( Organelles ) وذلك لتحوير النظم الحيوية ( bio ) بهدف إنتاج أو تحسين طريقة إنتاج منتج ما أو بهد أداء وظيفة معينة . وعادة يعتمد التحوير على المستوى الجزيئي على نقل ( إضافة ) جينات معينة للحصول على ناتج جديد في الخلية أو تعطيل ( إسكات ) جينات معينة لتأخير ( أو منع ) إنتاج بروتينات معينة في الخلية . وتستخدم تقنية الحامض النووي المعاد الإتحاد ( recombinant DNA ) لإجراء هذه التحويرات . ويعرف منتج التقنية الحيوية بإسم ( Biotech product ) كما يعرف النظام الحيوي الذي تم تحويره وراثياً بإسم Genetically Modified ( أو اختصارا GM ) أو ” مهندس وراثيا ” وبناء على ذلك فالنبات المحور ( المهندس ) وراثيا يعرف بإسم GM Plant و الحيوان المحور وراثيا GM Animal وهكذا ، و أحيانا ً تعرف الباكتيريا المحورة وراثيا بإسم Biotech Bugs . ويمكن أن نقدم تعريف مبسط للتقنية الحيوية على أنها مجموعة من التقنيات التي تعتمد في أغلب الأحوال على المقدرة التصنيعية للخلايا الحية وعلى استخدام الحامض النووي DNA ، لتوجيه ( والتحكم في ) هذه المقرة التصنيعية .
كما تستخدم التخميرات الميكروبية لصناعة منتجات عديدة تعتمد على الاستفادة من القدرة الإنتاجية المتنوعة للكائنات الدقيقة منها الأحماض مثل حامض الخليك و الأحماض الأمينية و المذيبات العضوية مثل الأسيتون و الصبغات مثل صبغة الإنديجو و الفيتامينات مثل فيتامين ج و المضادات الحيوية مثل البنيسيللين الذي تم إنتاجه في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1941 بكميات كبيرة و أنقذ حياة الآلاف من الجرحى من الجنود في الحرب العالمية الثانية و حياة الملايين من المصابين بكائنات ممرضة لم يكن من الممكن علاجها .
و تدخل التقنية الحيوية في عدة مجالات منها

التقنية الحيوية الزراعية
التقنية الحيوية الطبية
التقنية الحيوية البيئية
التقنية الحيوية الصناعية

ومن تطبيقات علم التقنية الحيوية:

التقنية الحيوية
التشخيص الجزيئي
البصمة الوراثية
اللقاحات
المحاصيل المحورة وراثيا
المضادات الحيوية