به نام خدا

آشنایی مختصری با رشته زیست فناوری( بیوتکنولوژی)

زیست فناوری یا همان بیوتکنولوژی اصطلاحی است مربوط به فناوری مهندسی ژنتیک یعنی فرایندهای گسترده تری از تغییرات زیست فناوری ارگانیسم ها می باشد که اخیراً نقش آنها در زندگی انسان بیشتر از پیش نمود پیدا کرده است. بررسی فرایند تبدیل مواد اولیه زیستی به محصولاتی همچون میوه ها و بهینه کردن آنها از مهمترین کاربردهای این علم است. با گسترش و توسعه دستاوردها و روش های جدید در این علم می توان خدمت بیشتری به جامعه انسانی نمود به گونه ای که امروزه با بهره گیری از این علم به سرعت در صنایع دارویی، غذایی، پزشکی و شیمیایی و کشاورزی گام های موثری برداشته شد.

رشته بیوتکنولوژی یک رشته کاربردی و میان رشته ای مهندسی علوم است که قلمرو آن حداقل ۳۳ حوزه تخصصی علوم را در برمی گیرد. این رشته در کشور ما از سال ۱۳۷۸ در دانشکده علوم دانشگاه تهران در مقطع دکترای پیوسته ارائه می شود.

زیست فناوری در چهار زمینه کلی کاربرد دارد که این زمینه ها شامل علوم پزشکی، کشاورزی، دریایی و صنعتی هستند. البته این زیر شاخه ها و کاربردها را به صورت دیگری نیز می توان تقسیم بندی کرد که در ذیل به آن اشاره خواهد شد:

پزشکی: کاربرد زیست فناوری در زمینه علوم پزشکی و دارویی، موضوعات بسیار گسترده ای مانند ابداع روش های کاملاً جدید برای "تشخیص مولکولی مکانیسم های بیماری زایی و گشایش سرفصل جدیدی به نام پزشکی مولکولی"، "امکان تشخیص پیش از تولد بیماری ها و پس از آن"، "ژن درمانی و کنارگذاشتن
(نسبی) برخورد معلولی با بیمار و بیماری"، "تولید داروها و  واکسن های نوترکیب و جدید"، "ساخت کیت های تشخیصی"، "ایجاد میکروارگانیسم های دستکاری شده برای کاربردهای خاص"، " تولید پادتن های تک دودمانی (منوکلونال)" و غیره را در بر میگیرد.

کشاورزی: رشد فزاینده جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای مواد غذایی در دهه های اخیر موجب شد تا در زمینه علوم کشاورزی و مواد غذایی شاهد یک گذر جدی و اجتناب ناپذیر از کشاورزی سنتی به کشاورزی پیشرفته و بکارگیری روش های نوین زیست فناوری در تولید محصولات زراعی و دامی باشیم. همان گونه که می دانیم، گیاهان، اصلی ترین و مهمترین منابع تجدید شونده جهان هستند که علاوه بر تأمین غذای آدمی و حیوانات، نیازهای غیرتغذیه ای، شیمیایی  و صنعتی هم توسط آنها مرتفع می گردد. به همین دلیل کاربرد روش های مهندسی ژنتیک و زیست فناوری برای افزایش کمی و کیفی محصولات از یک سو و کاهش هزینه ها و زمان تولید از سوی دیگر، استفاده از این روش ها در شاخه های گوناگون کشاورزی را بسیار ارزشمند کرده است.

دریایی: زیست فناوری دریایی، یکی از حوزه های در حال رشد است که با کمک آن، از موجوداتی مانند ماهی، جلبک یا باکتری ها به طور مستقیم یا غیرمستقیم استفاده می شود. مهمترین فواید زیست فناوری دریایی به شرح ذیل می باشد:

1-    تولید فرآورده های جدید و اصلاح شده

2-    فراهم آوردن تکنیک های جدید جهت ردیابی، ارزیابی، ذخیره، حفاظت و مدیریت اکوسیستم های دریایی

3-    شیلات و پرورش آبزیان به صورت پایدار و مطمئن

صنعتی: به فرآیند کاربردهای صنعتی این فناوری می پردازد. مثالی در این باره طراحی یک ارگانیسم به منظور یک ماده شیمیایی سودمند است. مثال دیگر استفاده از آنزیم ها به عنوان کاتالیست های صنعتی است. به طور کلی این شاخه به منظور لوازم و ابزارهای پرکاربردتر و مطابق با محیط زیست بنا نهاده شده است.

دسته بندی دیگر برای شاخه های این فناوری می تواند براساس آنچه که در حال انجام روی این علم است باشد مثلاً مهندسی بافت یعنی تولید یک بافت تحت کنترل در آید یا شرایط را برای تولید بافت مورد نظر فراهم کرد، مهندسی پروتئین که یکی از اهدافش ایجاد تغییر مطلوب در پروتئین ها برای ایجاد امکان استفاده ی بهتر از آنهاست. مهندسی ژنتیک که اساس آن تولید DNA نوترکیب با استفاده از کلونینگ ژن می باشد. ژن کلونینگ منجر به ایجاد روش های سریع و کارآمد توالی یابی DNA شد و در نهایت در سال 1990 با انجام پروژه مهم توالی یابی ژنوم استفاده از این روش ها و تکنیک ها به نقطه اوج خود رسید. اما کاربرد کلونینگ ژن فراتر از تعیین توالی DNA  است. با استفاده از این تکنیک دانشمندان زیست مولکولی  توانستند به مطالعه چگونگی تنظیم ژن بپردازند و تأثیر اختلال تنظیم ژن را در بیماری هایی نظیر سرطان دریابند. همچنین این تکنیک ها در تولید انبوه پروتئین های خاص نظیر انسولین که ترکیبات مهم در پزشکی و فرایندهای صنعتی میباشند کاربرد دارند.

در ایران، تنها با چندین سال تأخیر نسبت به بسیاری از كشورهای جهان، توجه به این رشته آغازشده است، ولی توجه نسبتاً جدی به مقولة بیوتكنولوژی نوین در ایران طی5سال اخیر بوده است. اگرچه در کشور عزیزمان در شروع بحث ایجاد ساختار و پژوهش های بنیادی این فناوری هستیم ولی با عنایت به این دستاوردها باید گامی مهم در جهت رسیدن به استقلال و خودکفایی اقتصادی به خصوص در بخش کشاورزی برداشت.