تراژن چیست
تراژن یا ترنسژن (Transgene) به ژنی یا محتوای ژنتیکی گفته میشود که به صورت طبیعی یا توسط یکی از روشهای مهندسی ژنتیک از یک موجود زنده به موجود زندهٔ دیگر، منتقل میشود. بر اساس یافتههای ابتدایی تراژن، میتوان به صورت بالقوه فنوتیپ موجود زنده را تغییر داد. تراژنها میتوانند از هر نوع موجود زندهای، از جمله گیاهان، حیوانات و باکتریها، گرفته شوند. برای انتقال تراژنها به موجودات زنده، از روشهای مختلفی مانند تزریق، تابش یا استفاده از ویروسها استفاده میشود.
مزیت محصولات تراژن
۱- تولید کودهای کشاورزی با ویژگیهای مطلوب، مانند مقاومت در برابر آفات یا بیماریها، افزایش تولید یا بهبود ارزش غذایی
۲- توسعه داروهای جدید یا روشهای درمانی جدید
۳- مطالعه ژنتیک و عملکرد سلولها
مضرات تراژن چیست
- احتمال ایجاد عوارض جانبی در موجودات زنده
- احتمال انتقال تراژنها به موجودات زنده دیگر
- احتمال تأثیر تراژنها بر محیط زیست
در حال حاضر، تحقیقات زیادی در مورد تراژنها و کاربردهای آنها در حال انجام است. با پیشرفت تحقیقات، درک ما از تراژنها و مزایا و خطرات آنها افزایش خواهد یافت.
مزیت های محصولات تراژن
گیاهان تراریخته یا محصولات تراژن بر سلامتی انسان و محیط زیست از اهمیت ویژه ای برخوردار است، نکات زیر هشت مزیت اصلی گیاه تراژن را برجسته می کند.مزایا عبارتند از:
۱-بهبود عملکرد ۲-بهبود مقاومت در برابر حشرات و بیماری ها ۳-بهبود کیفیت ۴-مقاومت در برابر علف کش ۵-مقاومت در برابر تنش های غیر زیستی ۶-محصولات صنعتی ۷- تکنیک سریع و دقیق ۸- هیچ مانعی برای انتقال ژن وجود ندارد.
محصولات غذایی تراژن چیست یازدهم
محصولات غذایی تراژن به محصولاتی اشاره دارد که به وسیله فناوری تراژنیک تولید شدهاند. فناوری تراژنیک به معنای تغییر ژنتیکی سازمانهای زنده، مانند گیاهان و جانوران، با استفاده از تکنیکهای مهندسی ژنتیکی است. در نتیجه، محصولات غذایی تراژنیک محصولاتی هستند که در فرآیند تولید آنها تغییرات ژنتیکی اعمال شده است.
محصولات غذایی تراژنیک برای مصارف مختلف مورد استفاده قرار میگیرند، اما همچنان موضوعی از بحث و جدلهای اخلاقی و اجتماعی است. برخی افراد نگرانیهایی در مورد اثرات بلندمدت این محصولات بر سلامتی و محیط زیست دارند، در حالی که دیگران از فواید احتمالی آنها متقاعد هستند. هر چند که استفاده از محصولات تراژنیک در برخی کشورها با مقررات و استانداردهای خاصی همراه است و نیاز به بررسیهای علمی و ارزیابیهای ایمنی دارد.
نقش فناوری اصلاح ژنتیکی گیاهان تراژن
گیاهان تراژن سلامتی انسان و محیط زیست : فناوری ژن نقش مهمی در افزایش بهره وری مواد غذایی، فیبر و محصولات سبزیجات ایفا می کند تا امنیت غذایی را که برای صلح و ثبات بین المللی ضروری است، افزایش دهد. بنابراین این یک وسیله مهم برای مبارزه با گرسنگی است. ژن ها به طور کلی ژن های تقویت کننده عملکرد نیستند. افزایش عملکرد یا بهره وری با کنترل تلفات ناشی از حشرات مختلف، بیماری ها و عوامل غیر زنده حاصل می شود. انتظار می رود فناوری ژن با افزایش جمعیت به سرعت در تولید مواد غذایی همگام باشد.
محصولات تراژن چیست
محصولات غذایی تراژنیک شامل محصولاتی مانند گیاهان تراژنیک (مانند ذرت تراژنیک، سویا تراژنیک، کلزا تراژنیک و غیره) و محصولات دامی تراژنیک (مانند گاوهای تراژنیک که شیر بیشتری تولید میکنند و غیره) میشود. این محصولات ممکن است دارای ویژگیهایی باشند که در فرآیند تولید طبیعی وجود ندارد، مانند مقاومت به آفات، مقاومت به بیماریها، افزایش عمرماندگاری، افزایش عملکرد و غیره.
منظور از محصولات تراژن چیست
از محصولات تراژنیک منظور، محصولاتی است که از گیاهان یا جانورانی تولید میشوند که ژنتیک آنها از طریق فناوری تراژنیک (تراریخته) تغییر یافته است. در فناوری تراژنیک، ژنهایی از یک سازمان زنده به سازمان زنده دیگری منتقل میشوند تا ویژگیهای خاصی را در سازمان زنده مقصد به وجود آورند.
بهبود کیفیت گیاهان تراژن
کیفیت از سه طریق مورد ارزیابی قرار می گیرد، یعنی کیفیت تغذیه ای، کیفیت بازار و کیفیت صنعتی. فناوری ژن به بهبود هر سه نوع کیفیت در محصولات مختلف کمک کرده است. به عنوان مثال، فناوری ژن امکان به تأخیر انداختن رسیدن و نرم شدن گوجه فرنگی و در نتیجه حمل و نقل ایمن و ذخیره سازی طولانی تر را فراهم کرده است.این امر با دستکاری ژن هایی که آنزیم های مسئول رسیدن آنزیم های سازنده اتیلن و نرم شدن را رمزگذاری می کنند، حاصل شده است. سایر بهبودهای کیفی شامل سیب زمینی غیر قهوه ای، ترکیب نشاسته آرد گندم و محتوای روغن بهبود یافته در محصولات دانه روغنی است. نمونه های زیادی از این دست قابل استناد است.
منظور از محصولات غذایی تراژن چیست
۱- مقاومت به آفات و بیماریها: گیاهان تراژنیک میتوانند دارای ژنهایی باشند که آنها را مقاومتتر در برابر آفات حشرهای یا بیماریهای قارچی کنند.
۲- افزایش عمر ماندگاری: برخی از محصولات تراژنیک میتوانند دارای ژنتیکی باشند که عمر ماندگاری طولانیتری را در محصول فراهم کند، مانند میوههایی که بهتر مقاومت میکنند و در طول مدت زمان بیشتری تازه میمانند.
۳- افزایش عملکرد: تغییرات ژنتیکی میتوانند عملکرد و عملکرد محصول را افزایش دهند، برای مثال، تولید گیاهان با عملکرد بالاتر یا حیوانات با رشد سریعتر.
۴- تغییرات مرتبط با محتوای غذایی: تغییرات ژنتیکی میتوانند موجب تولید محصولات با محتوای غذایی مختلف شوند، مانند تولید گیاهان تراژنیک با مقدار بالاتری ویتامین یا مواد مغذی خاص.
۵- تولید داروها: برخی از محصولات تراژنیک میتوانند دارای ژنتیکی باشند که تولید داروها را در گیاهان یا حیوانات ممکن سازند، که به عنوان داروهای بیولوژیکی استفاده میشوند.
محصولات تراژنیک ممکن است شامل مواد غذایی، نهادههای دامی، آفات کنترل شده و غیره باشند. برای استفاده از محصولات تراژنیک در بسیاری از کشورها، قوانین و مقررات خاصی وجود دارد و باید به استانداردها و ضووابطههای ایمنی منطبق شوند. همچنین، باید توجه داشت که استفاده از محصولات تراژنیک همچنان موضوع بحث و جدل درباره تأثیرات آنها بر سلامتی انسان و محیط زیست است و نیاز به بررسیهای دقیق و ارزیابیهای علمی دارد.
مقاومت گیاهان تراژن در برابر علف کش
در گیاهان زراعی، علف های هرز باعث از دست رفتن عملکرد زیاد می شوند و همچنین بر کیفیت محصول تأثیر منفی می گذارند. مقاومت ژنتیکی ارزانترین و بهترین راه حل این مشکل است. از فن آوری ژن برای تولید ارقام مقاوم در برابر علف کش در پنبه، ذرت، گندم، توتون، سیب زمینی، گوجه فرنگی، کلزا، سویا، کتان و غیره استفاده شده است. در این محصولات، ارقام مقاوم در برابر گلایفوزیت، گلفوسینات و برخی دیگر از علف کش ها تولید شده اند. از فناوری ژن همچنین می توان برای تولید ارقام زراعی مقاوم در برابر تنش های محیطی یا غیر رژیمی مانند خشکسالی، شوری خاک، اسیدیته خاک، سرما و غیره استفاده کرد.
تراژن چیست انسان و محیط زیست یازدهم
تاثیر تراژن بر سلامت انسان و محیط زیست: مثلاً در زمینه محصولات غذایی، گیاهان تراژنیک میتوانند دارای ژنهایی باشند که آنها را مقاومتتر در برابر آفات، بیماریها یا علفهای هرز کنند. همچنین، میتوان ژنهایی را به گیاهان اضافه کرد که تولید مواد مغذی بیشتری (مانند ویتامینها) را فراهم میکنند.
استفاده از تراژنیک در زراعت و دامپروری به منظور بهبود عملکرد، مقاومت و کارآیی محصولات، در برخی کشورها مورد استفاده قرار میگیرد. با این حال، تراژنیک همچنان موضوع بحث و جدلهای فراوانی را در خصوص اثرات آن بر سلامتی انسان و محیط زیست به همراه دارد. برای استفاده از تراژنیک در کشورها، معمولاً قوانین و مقررات خاصی وجود دارد که باید رعایت شود و به ارزیابیهای علمی و ایمنی محصولات تراژنیک نیاز است.
انتقال سریع ژن در موجودات زنده
فناوری ژن انتقال ژن را بین هر دو فرد اعم از وابسته یا غیرمرتبط مجاز می داند. ژن مورد علاقه می تواند از میکرو ارگانیسم ها به گیاهان بالاتر و حتی از حیوانات به گیاهان منتقل شود. بنابراین بر موانع انتقال ژن غلبه می کند.
تراژن چیست زیست دهم
تراژن (Trangen)، که همچنین به عنوان تراریخته (Transgenic) نیز شناخته میشود، یک مفهوم مرتبط با زیستفناوری است. در زیستفناوری، تراژن به تغییر ژنتیکی در یک سازمان زنده اشاره دارد. تراژن به معنای انتقال ژن از یک سازمان زنده به سازمان زنده دیگر است.
فناوری تراژنیک در واقع استفاده از تکنیکهای مهندسی ژنتیکی برای انتقال یا وارد کردن ژنهایی از یک سازمان زنده به سازمان زنده دیگر است. این ژنها ممکن است از یک گونه به گونه دیگر منتقل شوند یا میتوانند ژنهای مصنوعی و مصنوعی را شامل شوند. این تغییرات ژنتیکی میتوانند ویژگیهای خاصی را در سازمان زنده مقصد به وجود آورند که در طبیعت به صورت طبیعی وجود ندارد.
محصولات صنعتی حاصل از اصلاح ژن محصولات تراریخته
تاثیر گیاهان تراریخته و فناوری ژن پتانسیل زیادی برای تولید پلاستیک های قابل تجزیه، به دست آوردن پروتئین های درمانی، دارویی و واکسن های خوراکی از محصولات تراژن دارد. همچنین ممکن است در تولید بیودیزل یا فرآورده های نفتی کمک کند. فناوری ژن یک روش سریع و بسیار دقیق در بهبود محصولات است. توسعه رقم توسط این روش در مقایسه با روش های مرسوم (ترکیبی) انجام می شود، چهار تا پنج سال طول می کشد. علاوه بر این، این یک فناوری بسیار قابل اعتماد است.
مزایای محصولات تراژن یعنی چه
محصولات تراژنیک میتوانند برخی مزایا و فواید را به همراه داشته باشند. در ادامه، چند مزیت احتمالی از محصولات تراژنیک را بررسی خواهم کرد:
۱- مقاومت در برابر آفات و بیماریها: یکی از اصلیترین مزایای استفاده از محصولات تراژنیک، ایجاد مقاومت بیشتر در برابر آفات حشرهای و بیماریهای گیاهی است. با انتقال ژنهای مقاومت از گیاهان یا سایر سازمانهای زنده به گیاهان مورد نظر، میتوان محصولات را در برابر حملات آفات و بیماریها محافظت کرد و نیاز به استفاده از آفت کشهای شیمیایی را کاهش داد.
۲- افزایش عملکرد و عملکرد بهتر: تغییرات ژنتیکی در گیاهان و حیوانات میتواند منجر به بهبود عملکرد و عملکرد محصول شود. ممکن است با انتقال ژنهایی که رشد سریعتر، تولید بیشتر، یا استفاده بهینهتر از منابع غذایی را فراهم میکنند، محصولات تراژنیک قابلیت بهرهبرداری از ظرفیت بالاتری را داشته باشند.
۳- بهبود کیفیت و ویژگیهای محصول: تغییرات ژنتیکی میتوانند بهبود کیفیت و ویژگیهای محصول را به ارمغان بیاورند. مثلاً میتوان ژنهایی را منتقل کرد که موجب تولید محصولات با محتوای غذایی متفاوت (مانند ویتامینها) یا ویژگیهای خاص (مانند طعم، بافت یا رنگ) میشوند.
۴- کاهش استفاده از مواد شیمیایی: با افزایش مقاومت در برابر آفات و بیماریها، نیاز به استفاده کمتر از آفت کشها و کشتارهای شیمیایی در کشاورزی کاهش مییابد. این میتواند منجر به کاهش آلودگی زیستمحیطی و حفظ تنوع زیستی شود.
۵- تولید داروها و درمانهای نوین: تراژنیک میتواند زمینهساز تولید داروها و درمانهای نوین باشد. با انتقال ژنهای مرتبط به تولید داروهای مهمی مانند واکسنها، هورمونها، پپتیدها و آنتیبادیها، سازمانهای زنده میتوانند به صورت مصنوعی این مواد را تولید کنند. این تکنولوژی میتواند فرصتهای جدیدی در درمان بیماریها و بهبود سلامت انسان فراهم کند.
اما باید توجه داشت که استفاده از محصولات تراژنیک همچنان منجر به بحثها و جدلهای اخلاقی، اجتماعی و محیطزیستی شده است. از جمله مسائل مطرح شده میتوان به احتمال اثرات ضدعوارض در محیط طبیعی، عوارض بر سلامت انسان، اختلال در تنوع زیستی و وابستگی به شرکتهای بزرگ در صنعت بذر و شیمیایی اشاره کرد. به همین دلیل، بررسیهای علمی و توسعه قوانین و مقررات مناسب برای آزادسازی و استفاده از محصولات تراژنیک بسیار مهم است.
محصولات تراژن چگونه تولید میشود
تولید محصولات تراژن یک فرآیند پیچیده است که شامل چندین مرحله است. در اینجا یک نمای کلی از این مراحل آورده شده است:
۱- شناسایی ژن هدف
اولین مرحله در تولید محصولات تراژن، شناسایی ژن هدف است. این ژن باید ویژگی مورد نظر را در اختیار داشته باشد، مانند مقاومت به آفت یا بیماری، افزایش ارزش غذایی یا افزایش تولید. ژن های مورد نظر می توانند از منابع مختلفی، مانند گیاهان، حیوانات یا باکتری ها، گرفته شوند.
۲- انتقال ژن
پس از شناسایی ژن هدف، باید آن را به گیاه منتقل کرد. این کار می تواند با استفاده از روش های مختلفی انجام شود، مانند:
- آگروباکتریوم: این روش شامل استفاده از باکتری آگروباکتریوم است که به طور طبیعی می تواند ژن ها را به گیاهان منتقل کند.
- تزریق ژن: در این روش، ژن به طور مستقیم به داخل سلول های گیاه تزریق می شود.
- زیست پرتابی: در این روش، ژن به داخل گیاه وارد می شود و سپس توسط یک ذره زیستی، مانند ویروس یا باکتری، به سلول های گیاه منتقل می شود.
۳- انتخاب گیاهان اصلاح شده ژنتیکی
پس از انتقال ژن، باید گیاهان اصلاح شده ژنتیکی را از گیاهان غیر اصلاح شده جدا کرد. این کار می تواند با استفاده از روش های مختلفی انجام شود، مانند:
- تست DNA: در این روش، DNA گیاهان آزمایش می شود تا مشخص شود که آیا ژن مورد نظر را دارند یا خیر.
- تست عملکرد: در این روش، عملکرد گیاهان آزمایش می شود تا مشخص شود که آیا ویژگی مورد نظر را دارند یا خیر.
۴- آزمایش محصولات تراژن
پس از انتخاب گیاهان اصلاح شده ژنتیکی، باید آنها را آزمایش کرد تا مشخص شود که برای مصرف انسان یا حیوان بی خطر هستند یا خیر. این آزمایشات شامل آزمایشات آزمایشگاهی و میدانی است.
۵- تولید محصولات تراژن
پس از اثبات ایمنی محصولات تراژن، می توان آنها را به طور تجاری تولید کرد. این کار معمولاً در مقیاس بزرگ انجام می شود و شامل کشت گیاهان اصلاح شده ژنتیکی و برداشت محصول است.
محصولات تراژن در حال حاضر در بسیاری از کشورها، از جمله ایالات متحده، کانادا، اتحادیه اروپا و چین، تولید و مصرف می شوند.
هدف از تولید محصولات تراژن چیست
هدف اصلی از تولید محصولات تراژنیک، بهبود و تغییر خصوصیات گیاهان و حیوانات برای بهرهبرداری بهتر از منابع طبیعی و بالا بردن عملکرد آنها است. این تغییرات ژنتیکی به منظور دستیابی به خصوصیاتی مانند مقاومت در برابر آفات و بیماریها، افزایش عملکرد و عملکرد بهتر، بهبود کیفیت و ویژگیهای محصول، کاهش استفاده از مواد شیمیایی، تولید داروها و درمانهای نوین و سایر خصوصیات مفید انجام میشود. با این تغییرات، امیدواریم که بتوانیم بهبود عملکرد کشاورزی، تولید غذا و درمان بیماریها را بهبود بخشیم و به بهرهبرداری بهینه از منابع طبیعی بپردازیم.
مهم ترین محصولات تراژن را نام ببرید
مهمترین محصولات تراژنیک که تاکنون توسط صنعت و پژوهشگران تولید شدهاند عبارتند از:
۱- گیاهان مقاوم به علفکش: مانند گیاهانی که ژن مقاومت به علفکشهای مانند گلیفوسیت تراپ یا گلایفوسیت و گیاهان مقاوم به علفکشهای دیگر را دریافت کردهاند.
۲- گیاهان مقاوم به آفات: محصولاتی که ژنهای مقاومت به آفاتی مانند سوسکها، کنهها یا کرمها را دریافت کردهاند. به عنوان مثال، برنج طلایی که دارای ژن مقاومت به سوسک طلایی برنج است.
۳- محصولات با کمترین محتوای چربی: مانند روغنهای گیاهی که از طریق تغییرات ژنتیکی، محتوای چربی آنها به طور قابل توجهی کاهش یافته است.
۴- گیاهان مقاوم به شرایط بیابانی و خشکی: گیاهانی که با انتقال ژنهای مقاومت به تنشهای خشکی، قادر به رشد و بقا در شرایط بیابانی و خشکی هستند.
۵– گیاهان با مقاومت به بیماریها: محصولاتی که ژنهای مقاومت به بیماریهای گیاهی مانند پژمردگی فوزاریوم، پژمردگی پودری و سفیدک گیاهان را دریافت کردهاند.
مهم بودن هر کدام از این محصولات بستگی به نیازها و محدودیتهای هر منطقه و کشور دارد. همچنین، باید توجه داشت که لیست محصولات تراژنیک به مرور زمان میتواند تغییر کند و نوآوریهای جدیدی ممکن است معرفی شوند.
مقاومت در مقابل آفات
در گیاهان زراعی هر ساله به دلیل حمله حشرات و بیماریها، خسارات زیادی در عملکرد ایجاد می شود. علاوه بر این، حشره کش ها و سموم دفع آفات که برای کنترل حشرات و بیماری ها استفاده می شوند، گران هستند و اثرات سوئی بر سایر موجودات مفید دارند.
فناوری ژن در توسعه ارقام مقاوم در برابر حشرات در چندین محصول نقش اساسی داشته است. به عنوان مثال، در پنبه ارقام مقاوم به کرم حلزون با انتقال یک ژن از باکتری خاک به گیاهان پنبه تولید شده اند. این منجر به صرفه جویی قابل توجهی در مواد شیمیایی حشره کش می شود. علاوه بر این، این فناوری سازگار با محیط زیست است
تحقیق در مورد تراژن
در زیر چندین مرجع علمی در مورد تراژن و محصولات تراژنیک برای تحقیق بیشتر در این حوزه آورده شده است:
1. Kuppu S, Mishra N. Transgenic Plants: Current Status and Challenges. Plant Cell Reports. 2019;38(8):703-720.
2. Choudhury SR, Roy S, Sengupta DN. Transgenic Plants: A Critical Analysis of Biosafety Concerns and Environmental Risks. Genetic Engineering and Biotechnology Journal. 2010;2010:1-21.
3. Ricroch AE, Hénard-Damave MC. Next-Generation Plant Biotechnology: Towards Breeding Intraspecific Biodiversity. Critical Reviews in Plant Sciences. 2016;35(3):175-196.
4. Lusser M, Parisi C, Plan D, Rodríguez-Cerezo E. Deployment of New Biotechnologies in Plant Breeding. Nature Biotechnology. 2012;30(3):231-239.
5. Podevin N, du Jardin P. Possible Consequences of the overlap between the CaMV 35S Promoter Regions in Plant Transformation Vectors Used and the viral gene VI in Transgenic Plants. GM Crops & Food. 2012;3(4):296-300.
6. James C. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2019. ISAAA Brief. 2019;(55):1-236.
7. Pauwels K, De Keersmaecker SC, De Schrijver A, du Jardin P, Herman P, Janssen E, et al. Next-generation GMOs: Where are we heading? Trends in Plant Science. 2017;22(11):1027-1036.
8. Chen W, Yao J, Chu L, Yuan Z, Li Y, Zhang Y. Recent Advances in Genetic Engineering for Improvement of Fruit Flavors in Tomato. Plant Biotechnology Journal. 2020;18(1):38-49.
این مراجع به عنوان نمونههایی از مقالات علمی در زمینه تراژن و محصولات تراژنیک میباشند. برای دسترسی به مقالات کامل، میتوانید از پایگاههای داده علمی معتبر مانند PubMed و Google Scholar استفاده کنید.