PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : مقاله ژنتیک بر بلنداى سدة بیست و یکم



پیمان هادی فرکوش
23rd August 2012, 03:48 PM
«من فکر مى‏کردم که ژنتیک یک زیرمجموعه از علم پزشکى است، اما اکنون فکر مى‏کنم که علم پزشکى یک زیرمجموعه از ژنتیک است.»
پروفسور F.Bieber استاد آسیب‏شناسى دانشگاه هاروارد.
•••
اهمیت روزافزون دانش شیرین، پندآموز و هیجان‏انگیز زیست‏شناسى به عنوان یک علم زیربنایى و به ویژه برخى از زمینه‏هاى نظرى، کاربردى و توسعه‏اى آن مانند دانش و فن مهندسى ژنتیک و بیوتکنولوژى مولکولى در بهبود اقتصاد ملى، بهداشت، درمان، سلامتى و رفاه جوامع بشرى بر صاحب‏نظران پوشیده نیست. زیست‏شناسى و به ویژه ژنتیک- به عنوان قلب تپندة علوم زیستى- سرگذشتى شیرین، جذاب و پندآموز دارد و تاریخ علوم زیستى در مسیر تحول خود، از نقاط عطف متعدد عبور کرده است که در اینجا بدون آنکه فرصت پرداختن به جزئیات آن باشد، اشاره‏اى گذرا خالى از فایده نیست.
تنها تا چند دهة پیش، عمدة آگاهيهاى ما از ژنتیک به آزمونهاى آمیزشى و تلاش براى یافتن جهشهاى متفاوت از برخى از صفات ژنتیکى محدود بود. به تدریج ساختار، عملکرد و چگونگى تغییر و جهش در کروموزوم‏ها و ژن‏ها تا حد زیادى آشکار شد و انسان توانست ایدة سنتز مصنوعى ژن و کروموزوم را به طور جدى مطرح کند.
ژنتیک موضوع پرسشهاى بسیار کلیدى به ویژه سه پرسش زیر است:
الف) چه چیز موروثى است؟ به بیان دیگر ماهیت فیزیکي‏شیمیایى مادة وراثتى چیست؟
ب) مادة وراثتى چه مى‏کند؟ چگونه مادة وراثتى انتقال مى‏یابد و مکانیسم‏هاى موجب تداوم نسلها کدامند؟
ج) مادة وراثتى چگونه دستخوش تغییر (Change) یا جهش (Mutation) مى‏شود؟
صرف‏نظر از اینکه در ژنتیک بر روى چه موجودى کار مى‏شود، تلاش عمده آن است که پیرامون سازمان، تشکیلات و همانندسازى، نحوة بیان، تغییر و تکامل زیستى مادة ژنتیکى اطلاعات درست به دست آید و از آنجا که ژنتیک علمى تجربى است فراگرفتن نظرات و قوانین آن بدون توجه همه‏جانبه به مشاهدات و کاربرد آنها در طبیعت، ارزش چندانى ندارد.
دانش جارى انسان در مقایسه با دوران گریگور مندل که حاصل تجربیات و مشاهدات ارزشمند خود را در سال ۱۸۶۶ میلادى ارائه کرد، به طرز حیرت‏آوري تغییر، تحول و افزایش یافته است. هرچند که هنوز هم بسیارى از دستاوردهاى ژنتیک را مرهون یافته‏هاى برجستة مندل مى‏دانیم، زیرا در واقع پایه‏هاى علم وراثت در شکل منسجم و علمى خود با آزمایشهاى دقیق مندل و نیز دستاوردهایى که بعدها از رهگذر مطالعه روى موجوداتى مانند مگس سرکه، موش، خوکچه هندى و خرگوش به دست آمد کاربردهاى قابل توجهى براى انسان دارد.
یافته‏هاى عالمانه و منطقى مندل که با عنوان «تجاربى در دورگه‏سازى گیاهى» انتشار یافت، به رغم آنکه در مجموع تا اوایل ۱۹۰۰ ناشناخته ماند اما بدون شک نخستین دورة حیات و تاریخ منسجم و پویاى علوم زیستى و به ویژه ژنتیک به حساب مى‏آید.
با عنایت به خصلت پویایى و ابطال‏پذیرى یافته‏هاى علوم تجربى و معرفتهاى مختلف طبیعت، طبیعتاً، در تحولات حاصل شده در مسیر زمان، یافته‏هاى علمى جدیدتر توانسته‏اند پایه‏هاى بسیارى از تصورات و نظریات علمى گذشته را در سطح وسیعى باطل یا دگرگون کنند یا دست کم مورد تردید قرار دهند.
تولد ژنتیک مولکولى در اوایل دهة ۱۹۵۰ با ارائة الگوى مارپیچ دورشته‏اى DNA توسط واتسون و کریک سرآغاز تحولى بسیار اساسى در زیست‏شناسى و ژنتیک شد (دومین دوره از حیات ژنتیک).
الگوى مارپیچ دو رشته‏اى DNA، از کارایى و اثرات بسیار قوى و فراگیر علمى برخوردار است. زیرا خصوصیات ناشى از این الگو به روشنى پاسخگوى مسائل فراوان و مهم وراثتى است. به طور مثال، فرآیند همانندسازى که از ویژگيهاى اساسى و ضرورى مادة وراثتى و یکى از عملکردهاى تعیین‏کننده در فرآیند انتقال صفات وراثتى به حساب مى‏آید، الگوى مارپیچ دورشته‏اى DNA به نحوى مستدل انجام آن را توضیح داده و تبیین مى‏کند.
ظهور دانش و فن مهندسى ژنتیک در نیمة نخست دهة ۱۹۷۰ که سومین دوره یا سرفصل از حیات ژنتیک را شامل مى‏شود، رخدادى است که در علوم تجربى و از جنبه‏هاى مختلف، مانندى ندارد. انقلابهاى دوم و سوم در زیست‏شناسى در دهه‏هاى ۱۹۵۰ و ۱۹۷۰ منشاء تغییرات و تحولات بسیار عمیقى در این قلمرو از دانش و عموم شئونات زندگى انسان شد.
تأکید مى‏نماید که ژنتیک دانشى است که به سرعت در حال گسترش است. دانش پیرامون ساختار، عملکرد و تغییر و جهش در ژن‏ها به طور شتابان و با رشدى شگفت‏آور- در تمام سطوح از مولکول‏ها تا جمعیتها- به پیش مى‏رود. ژن‏هاى جدید در انسان، موش، مگس سرکه، مخمر، گیاهان، کرمها و باکترى‏ها تقریباً به طور روزانه کشف مى‏شوند. شمار کثیرى از بیماريهاى ژنتیکى، هم اینک توسط تجزیه و تحلیلهاى دقیق شناسایى شده‏اند. این یافته‏ها، روشهاى دقیق تشخیصى و پیش‏آگهى را در سطح وسیعى بهبود بخشیده است و از جهت انجام مشاوره‏هاى صحیح و ارائه اطلاعات و راهنمایي‏هاى ارزشمند به مبتلایان و خانواده‏هاى آنها، نقش بسیار مهمى دارد. ژنوم، در موجودات متعددى به ویژه انسان، به طور عمیق مطالعه شده و همچنان ادامه دارد. دستاوردهاى گران‏سنگ طرح بین‏المللى (ژنوم) انسان به ویژه مورد تأکید است. این دستاوردها آینده‏اى با آزمایشها، روشهاى تشخیصى، پیشگیرى و درمانهاى جدید را نوید مى‏دهد.
همچنین ابداع روشهاى ژن‏درمانى با کاربردهاى گسترده از اهمیت حیاتى برخوردار است. ژن‏درمانى، انتقال مواد ژنتیکى به درون سلولهاى یک موجود براى مقاصد درمانى است که به روشهاى متفاوت و متنوع صورت مى‏گیرد. ژن‏درمانى البته امروزه روشى پرهزینه بوده و به فنون پیشرفته و تخصصى و مهارتهاى علمى و پزشکى بسیارى وابسته است و از این رو، اینک استفاده از آن در سطح بالینى به مراکز پژوهشى و پزشکى معتبر جهانى محدود است اما مجموعه‏اى از شواهد وسیع بیانگر آن است که به زودى در پزشکى مولکولى و در مورد طیف وسیعى از بیماريها (و سرطان ) به طور گسترده به کار خواهد رفت و بدون تردید تحولى اساسى را در پزشکى سدة حاضر نوید مى‏دهد و بر توانایى فوق‏العادة انسان در پیشگیرى و درمان هزاران بیمارى خطرناک ژنتیکى و سرطان که در برابر درمانهاى رایج مقاومت نشان مى‏دهند، مهر تأيید خواهد گذاشت. بر اساس گزارش نشریة پزشکى ژن (سال ۲۰۰۵) در خلال حدود ۱۵ سال که از عمر ژن‏درمانى مى‏گذرد، از مجموعة ۱۰۶۵ مورد ژن‏درمانى انجام گرفته در انسان در سطح جهان، ۶۷ درصد آن در آمریکا، ۲۸ درصد در اروپا، ۲ درصد در آسیا، ۶/۱ درصد در استرالیا و حدود ۱/۰ درصد (یک مورد) در آفریقا صورت گرفته است. بر اساس همین گزارش، بیشترین ژن درمانى روى سرطانها بوده است (۶۶درصد موارد)، پس از آن بیماريهاى تک‏ژنى ۸/۸ درصد و دیگر بیماريها در ردیفهاى بعدى قرار داشته‏اند.
دستاوردهاى خیره‏کننده در مکانیسم‏هاى مولکولى پیرى و امکان جدى افزایش عمر آدمى، پرده‏بردارى از بسیارى از رمز و رازهاى ژنوم میتوکندریایى و مبارزة بنیادى با بیماريهاى آن؛ درک به مراتب عمیق‏تر مکانیسم‏هاى مولکولى تغییر (و یا جهش) در مادة وراثتى؛ و نیز مکانیسم‏هاى بسیار عمیق، ظریف و پیچیدة تنظیم عملکرد ژن‏ها، تنها نمونه‏هایى از انبوه دستاوردهاى ژنتیک مولکولى در سه دهة اخیر است که ژنتیک را وارد عموم شئونات زندگى انسان- از آزمایشگاه تا بالین و نیز از آزمایشگاه تا آشپزخانه- کرده است.
پژوهشهاى ژنتیکى همچنین به سهم خود موجب شده است که آدمى به جهان و دنیاى پیرامون خود، بصیرت به مراتب بیشترى پیدا کرده و نگاهى نو بر خویش بیندازد. به ویژه که- از ویروس‏هاى DNA دار که بگذریم- تمام نشان ویژگيهاى فیزیکى ما و تمام موجودات زنده‏اى که روى زمین زیست مى‏کنند تحت نفوذ و متأثر از DNA موجود در سلول یا سلولهاى آنها است.
تحقیقاً براى هیچ‏کس- حتى در دهة ۱۹۶۰- قابل پیش‏بینى نبود که در اوایل دهة ۱۹۷۰ دانش و فنى به نام مهندسى ژنتیک ظهورى انقلابى یابد و با استفاده از آن بتوان در کمتر از سى سال به بسیارى از سؤالهاى بسیار مهم مربوط به سلول پاسخ داد و نیز بستر مناسب براى طرح صدها پرسش کلیدى و نو را فراهم آورد.
چه شد که زیست‏شناسى با این سرعت تغییر و تحول پیدا کرد و نسبت به زیست‏شناسى سه دهة پیش دستخوش تفاوتهاى چشمگیرى شد؟ به نحوى که بسیارى از دانشمندان برجسته و شاخص جهانى در دیگر رشته‏هاى علوم تجربى مانند مرحوم پروفسور عبدالسلام بر نقش بى‏بدیل آن در نیاز امروز و فردا تأکید دارند و از جمله Columbias Hendrickson در چند دهة پیش مى‏نویسد: «همچنان که سدة بیستم سدة فیزیک و شیمى بوده است، سدة ۲۱ سدة زیست‏شناسى و زیست‏شناسى مولکولى (ژنتیک) خواهد بود.»
نگارنده در حدود ۳۷ سال پیش که دانشجوى زیست‏شناسى بود، به یاد دارد که سلول به طور غیرقابل ادراک و نامفهوم و فوق‏العاده پیچیده به نظر مى‏آمد. مهم‏تر اینکه تصور مى‏شد که نتوان راهى براى کشف رمز و رازها و پیچیدگى آن یافت. اکثریت ده‏ها هزار مولکول پروتئینى مختلف موجود در سلولهاى موجودات پیشرفته، از نظر مقدار آن چنان ناچیز بوده‏اند که تشخیص ساختار آنها براى همیشه غیرممکن مى‏نمود! نوشتار کلى حاضر به نوبة خود، به روشنى نشان مى‏دهد که- در خلال سه دهة اخیر- وضعیت کاملاً تغییر کرده است و به طور نمونه، با استفاده از روشهاى کلون‏سازى ژن و قابلیت بالاى دستکارى ژن‏هاى کلون شده جهت ایجاد فرآورده‏هاى ژنى، دست‏یابى به هر پروتئینى در درون سلول و در مقادیر نامحدود، دور از دسترس نیست. به تعبیر پروفسور بروس ام. آلبرتز استاد مرکز پژوهشى سرطان آمریکا (و دانشگاه سانفرانسیسکو در کالیفرنیا) «امروزه چهرة زیست‏شناسى مانند نخستین مهاجرانى است که در سال ۱۸۴۹ براى رسیدن به طلا وارد سرزمین کالیفرنیا شدند و بدین سان امروزه دروکردن خوشه‏هاى ثروت توسط زیست‏شناسان کار ساده‏اى است.» به تحقیق مى‏توان گفت در میان تمام علوم تجربى، امروزه پژوهشهاى پایه‏اى، کاربردى و توسعه‏اى روى مولکول DNA از عمق و وسعتى بى‏مانند برخوردار است.
ژنتیک که براى سالیان طولانى به عنوان شاخه‏اى معمولى از درخت تنومند دانش زیست‏شناسى به حساب مى‏آمد، بیش از سه دهه است که در صدر اخبار علمى و پژوهشى قرار گرفته است و انقلاب ژنتیک به تمام شئونات زندگى آدمى راه یافته است و نتایج آن از آزمایشگاهها به منازل وارد شده است. و به عنوان مثالى شاخص، دانش و فن مهندسى ژنتیک و بیوتکنولوژى مولکولى و توانایى پژوهشگران در دستکارى مولکول به طرزى حیرت‏آور دستاوردهایى را در میدانهاى پزشکى، صنایع دارویى و غذایى، کشاورزى و مانند آن ارائه کرده است و همه روزه صدها گزارش از آخرین تجربیات و یافته‏ها، روانة رسانه‏هاى جمعى و عمومى، جراید و روزنامه‏ها نیز مى‏شود. هزاران پژوهشگر برجسته در این قلمرو از علم و فن هر روز و گاهى در چند نوبت، با طرح این پرسش که هم اینک چه خبر؟ به جستجوى یافتن پاسخ براى سلولهایى تلاش مى‏کنند، که از ارزشهاى ملى و جهانى برخوردار است. دور ماندن از بستر چنین شرایطى و کنارکشیدن یا کنارماندن از این قافلة شتابان علمى موجب مى‏شود که گردونة کشفیات که با سرعتى شگفت‏آور اسرار نهفته در طبیعت و دنیاى زیست‏شناسى را عریان مى‏کند، فرد را با این مسائل بیگانه کند. کشفیات علمى در این میدان به طور بى‏سابقه‏اى در جریان است و فهم انسان را از مکانیسم‏هاى مولکولى پدیدة توارث بسیار قوت بخشیده است. براى مدتها، تصور ما از ژن یعنى واحدهاى فعال وراثتى، تصورى موهوم و خیالى بود و کسى را یاراى تشخیص ماهیت واقعى آن نبود. اینک بیش از هر زمانى بازار دنیاى DNA به طرز باشکوهى رونق گرفته است و امکان تفکیک و شناسایى ساختار دقیق شیمیایى ژن‏هاى موجودات و تعیین هویت مولکولى آنها فراهم آمده است. نیز تفاوتهاى ساختار و عملکرد بسیارى از ژن‏ها معلوم شده است و رمز و راز مکانیسم‏هاى مولکولى جهش‏زایى و پیامدهاى آن از همیشه عریان‏تر شده است. ژن‏ها، در خلاء کار نمى‏کنند بلکه (در سطوح بسیارى) با محیط در جهت ایجاد فنوتیپ مربوط فعالیت مى‏کنند. در هر حال، واقعیتهاى جدید که ذره ذره اما به طور مستمر آشکار مى‏شود، اغلب دیدگاهها و بصیرتهاى ژرف‏ترى را در مورد طبیعت، عملکرد موجود زنده و به ویژه زیست‏شناسى مولکولى انسان ارائه مى‏کند.
دانش ژنتیک با نشان‏دادن این موضوع که اکثریت بسیار بالایى از موجودات روى زمین بر اساس ذخیرة اطلاعاتى مشابه- به مرکزیت مولکول DNA- کار مى‏کنند، انقلابى را در زیست‏شناسى ایجاد کرده است. فرآیندهاى ذخیره اطلاعات، همانندسازى، نسخه‏بردارى و ترجمه به لحاظ پایه‏اى در تمام موجودات شباهت دارند. این شباهت، ژنتیک مولکولى را به مثابه نیروى قدرتمند و وحدت‏بخشى در زیست‏شناسى در آورده است.
براى تأکید بر عظمت تحولات حاصله در دانش زیست‏شناسى به طور اعم و ژنتیک مولکولى و کاربردهاى آن به طور اخص، اشاره به برخى از دیدگاههاى مهم پروفسور جیمز واتسون (از استادان نگارنده) خالى از فایده نیست. مى‏دانیم که واتسون همراه با مرحوم فرانسیس کریک، الگوى مارپیچ دو رشته‏اى DNA را در سال ۱۹۵۳ کشف کرد. این کشف عظیم برندگان جایزه نوبل، در واقع انقلابى بزرگ در علوم زیستى بود. واتسون در مقاله‏اى مى‏نویسد: «هنگامى که کریک و من الگوى مارپیچ دو رشته‏اى مولکول DNA را کشف کردیم، مجموع پژوهشگرانى که در سراسر جهان روى این مولکول کار مى‏کردند از چند صد نفر تجاوز نمى‏کرد.» در حالى كه اینک این تعداد، متجاوز از چند صد هزار نفر است. واتسون مى‏افزاید: «تا ظهور مهندسى ژنتیک در نیمة نخست دهة،۱۹۷۰، هرگز شواهدى که نشانگر اهمیت کار و توسعة پژوهش روى مولکول زرین (DNA) باشد، وجود نداشت. اما تولد این دانش و فن، همه چیز را عوض کرد، امروز پژوهش در قلمروهایى از حیات دنبال مى‏شود که هیچ‏کس پیش از آن در آن گام ننهاده است.» به کمک این روشها و با جدى شدن پزشکى مولکولى نبرد علیه بیماريهاى خطرناک ژنتیکى، سرطان و ایدز قوت گرفت و احتمال کاربرد دستکاريهاى ژنتیکى براى مقاصد پزشکى، صنعتى و کشاورزى به طور جدى مطرح شد. یورش به سوى طلاى بالقوه- DNA- آغاز شد و در سال ۱۹۸۱ نخستین ژن سرطان‏زاى انسانى کلون شد. البته در سال ۱۹۷۳ اولین ژن و چهار سال بعد نخستین ژن انسانى کلون شده بود. پیشرفتهاى بعدى به طرزى حیرت‏آور و با رشدى تصاعدى ادامه یافت و اینک نقش طلایى مولکول DNA بیش از همیشه چنان آشکار شده است که چشم‏اندازى براى آن متصور نیست. با تولد مهندسى ژنتیک براى نخستین بار انسان توانست نوترکیبي‏هایى را رقم بزند که در پیشینة تاریخ، کمترین سابقه را نداشت و انجام آن حتى در تصور هوشمندترین دانشمندان نمى‏گنجید. اینک ژنتیک در حوزه‏هاى مختلف اجتماعى مانند سیاست، اقتصاد و فرهنگ نیز تأثیرگذار است و استفادة درست از آن، در رونق اقتصادى، اشتغال مولد و خوداتکایى، نقش برجسته‏اى دارد. واتسون همچنین تأکید مى‏کند: «در جهان امروز، هیچ کدام از ما به عنوان دانشمندانى که روى DNA کار مى‏کنیم، هرگز نمى‏توانیم در همة حوزه‏ها و حتى تعدادى از قلمروهاى آن آگاهيهاى روز را کسب کنیم، حجم مقاله‏هاى پژوهشى در مجلات بى‏شمار علمى جهان که به طور فزاینده افزایش مى‏یابد به هیچ کس چنین امکانى را نمى‏دهد و اگر مى‏خواهیم در این میدان زنده بمانیم، حداکثر کارى که مى‏توانیم بکنیم آن است که با مطالعه و پژوهش مستمر و پویا- در زمینة بسیار باریک تخصصى خود- تلاش کنیم تا از جادة کشفیات و دستاوردهاى پژوهشى خارج نشویم. کوچک‏ترین غفلت و بى‏توجهى، ما را از ادامة راه محروم مى‏کند و هرگز نمى‏توان حتى با تکیه بر یافته‏هاى چند سال پیش دانشمندان، به آموزش و پژوهش به روز و هدف‏دار پرداخت.» سرعت تحولات و دگرگونىها بیش از حد تصور است و اگر به طور مستمر تلاش نکنیم، با زبان ژنتیک بیگانه خواهیم شد. چه، کسانى در این مسابقه برنده مى‏شوند که با نگرشى سیستمى آخرین یافته‏ها را دریافته و مورد استفادة بهینه قرار دهند. واتسون مى‏افزاید: «امروزه بیش از هر زمانى، پژوهش به فعالیتهاى جمعى، هماهنگ و منسجم پژوهشگران کاردان و روزآمد محتاج است و این تلاشهاى هدف‏دار گروهى است که امکان مى‏دهد راه را به سلامتى طى کنیم. اگر ما از فرصت و موقعیت کنونى درست استفاده نکنیم و دانشى را که مى‏توانیم امروز بنیان ننهیم، دیگر ملتها این خلاء را پر خواهند کرد.» به قول جان دان از عرفاى سدة ۱۷«هیچ‏کس جزیره نیست که در خود تمام شده باشد، هر کس پاره‏اى از قاره‏اى است که به سرزمینهاى دیگر پیوسته است.» واتسون در پایان مقالة خود تأکید مى‏کند: «ما به عنوان دانشمندان اگر براى حفظ ملاکهاى خود به درستى و شایستگى مبارزه نکنیم، به احترامى که همه بدان نیاز داریم، دست نخواهیم یافت.»

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت مجاز است

استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد