عنوان:
بخش اول: جايگاه امروز علم بيوتكنولوژي دردنيا
بخش دوم: اولويت هاي تحقيقاتي بيوتكنولوژي در دنيا و ايران
بخش سوم: درصد تخصيص سرمايه
بخش چهارم: تعريف بيوتكنولوژي
بخش پنجم: موارد استفاده از بيوتكنولوژي
بخش ششم: موردهاي سياسي و تخصصي در جهت بهبود علم بيوتكنولوژي
بخش هفتم: بحث تخصصي راجع به بيوتكنولوژي
بخش هشتم: علوم وابسته به بيوتكنولوژي
بخش نهم: بيوشيمي در علم بيوتكنولوژي
بخش دهم: مقاله PHYLLIS B.NOSES
بخش يازدهم: خلاصه
بخش دوازدهم: منابع

بخش اول

جايگاه علم بيوتكنولوژي :
شايد بارها در تاريخ خوانده باشيم كه اقوام مختلف به منظور امرار معاش و گذراندن زندگي پيوسته خود و حتي براي كشورگشايي به جنگ و خونريزي مي پرداختند اين اقوام يا قدرتمندان بودند و يا ضعيفان كه از گرسنگي به اين كار مي پرداختند كه هميشه پيروزي با قدرتمندان و ثروتمندان بوده، اما امروز جالبست بدانيم كه در چند سال أينده بجاي جنگ و خونريزي و كشورگشايي ، ابرقدرتها از علوم و دانش روز استفاده مي كنند كه در راس اين علوم از بيوتكنولوژي استفاده خواهد شد زيرا رابطه مستقيم با تغذيه دارد يعني مي توان گفت نحوه ابراز قدرت در جهان فرق كرده است، ديگر داشتن يك ارتش با تجهيزات كامل نمي تواند قدرت نمايي باشد بلكه علوم روز است كه أنها را ثروتمند و در نهايت قدرتمند مي كند يعني آنچه از علوم و دانش كسب مي كنند بر اساس سياست يات به قيمت كلان در اختيار ديگر كشورها قرار مي دهند و يا در بخشي از زمان آن را نزد خود نگه مي دارند، پس اين جمله درست است كه نحوه ابراز قدرت در جهان فرق كرده است، يعني مي توان گفت كه ديگر شكارچيان طلا جاي خود را به شكارچيان ژن داده اند، ديگر كمتر مي شود كه گروهي از متخصصان ديگر كشورهاي پيشرفته بدنبال نفت و كشورگشايي و طلا و ديگر موارد در ديگر كشورها بپردازند بلكه آنهااز همين علم و حتي علوم ديگر در جهت پيشبرد اهداف خود استفاده مي كنند. اين مختصر توضيحي در رابطه با جايگاه كنوني علم بيوتكنولوژي دردنياست و نحوه نگرش و ديد ساير دولتها و ملتها به اين علم است و شايد اين جمله چكيده اي از گفته هاي بالا باشد كه :
اين علم (يعني بيوتكنولوژي) مي رود تا در زمان كوتاهي نحوه زيست بشر را دگرگون سازد.

بخش دوم

اولويت هاي تحقيقاتي در دنيا و ايران نسبت به علم بيوتكنولوژي:

با توجه به اهميت اين علم نوپا در دنيا كه بخشي از آن ذكر شده، در دنيا در هزاره سوم ميلادي يعني بعد از آغاز سال 2000 ميلادي در دنيا نحوه سرمايه گذاري و تخصيص بودجه در كشورهاي مختلف به شرح زير است:
منظور از كشورهاي مختلف عبارتست از اكثر كشوهاي اروپايي ، چين ، كره ، ژاپن، آمريكا ، كانادا، روسيه ، آلمان و ... اولويت هاي تحقيقاتي در آغاز هزاره سوم :
1-بيوتكنولوژي مهندسي شيمي و زيست پزشكي
2- داروسازي و صنايع دارويي
3- نيمه هادي ها و الكترونيك
4- مواد پيشرفته مانند سراميك و كمپوزيت
5- شيمي كامپيوتري
6- پالايش نفت و پتروشيمي
7- ساير موراد
اما جالبست بدانيم در ايران بيشترين اولويت تحقيقاتي آخرين مورد اولويت در دنياست يعني پالايش نفت و پتروشيمي و با توجه به اين اولويت اما ما هنوز وارد كننده بنزين و ساير مواد پتروشيمي از ديگر كشورها هستيم و با توجه به اين اوليت بندي ، ناگفته پيداست كه نتايج حاصله از علم بيوتكنولوژي دركشور ما مشخص است، و نخواهيم توانست با اين اولويت بندي در دنيا حرفي براي گفتن داشته باشيم و در ادامه وارد كننده اين محصول خواهيم بود و در دراز مدت اربابان قدرت اوج گرفته و ما نيز تضعيف خواهيم شد.
بخش سوم
درصد تخصيص سرمايه:
جالبست با توجه به اهميت اين علم كه برهمگان در دنيا و ايران روشن است بدانيم كه در كشور ما در هزاره سوم و با توجه به نظر و نگرش مسئولان كشوري بخصوص رياست جمهوري چه ميزان از سرانه سرمايه كشوري در جهت تحقيق اين رشته بكار رفته است و به مقايسه آن با 2 كشور كه در راس اين هرم قرار دارند مقايسه كنيم.
كشور آلمان كه در راس توجه به اين رشته قرار دارد 3/4 درصد از سرانه كل كشور را به تحقيق در اين رشته اختصاص داده است. بعد از اين كشور آمريكا كه تنها قدرت و يكه تاز در اين علم، از آن نامبرده مي شود 7/3 درصد را به اين امر اختصاص داده و كشور ما ايران 3/0 درصد از سرانه كل كشور را به اين رشسته اختصاص داده كه با توجه به درآمد كشور ما و 2 كشور آلمان و آمريكا با يك مقايسه سطحي مي توان پي برد كه اين ميزان تخصيص سرمايه نتايجي قابل توجه را در بر نخواهد داشت و لازمست بدانيم كه آنطور كه گفته شده حتي اين 3/0 درصد هم به نوعي غلط بين پژوهشگران تقسيم شده است كه اميد است با توجه مسئولان اين رقم و نحوه تخصيص آن بهبود يابد.
شايد جمله اي كه يكي از دكتران اين رشته در ايران كه به عنوان نويسنده هم فعاليت دارند گفته درست باشد كه مي گويد در ايران ما به فكر اين هستيم كه اقيانوسي به ارتفاع يك وجب بوجود آوريم اما بايد درياچه اي كوچك و عميق ايجاد كنيم كه بتوان در آن درياچه فعاليت كرد.
آنچه در 2 مورد قبل گفته شد شايد آنچنان جنبه تحقيقي نداشته باشد اما بدين منظور و به اين نيت آوردم كه دوستان در جريان اين امر قرار بگيرند كه در آينده شايد هركدام از آنها به نوعي با اين امر درارتباط باشند و با اين ارقام و اعداد آشنا باشند و در جهت پيشبرد آن گامهاي مهمي بردارند ، به اميد خدا.
بخش چهارم
تعريف بيوتكنولوژي:
توضيحات و تعاريف مختلفي دررابطه با علم بيوتكنولوژي گفته شده كه در اينجا چند تايي از آنها را ذكر مي كنيم البته در ماهيت اصلي اين علم تمام توضيحات مشابه هستند اما هركدام با توجه به كار انجام شده آمده است كه به شرح زير است:
بيوتكنولوژي عبارتست از كاربرد تكنولوژيهايي بر پايه سيستم هاي زنده به منظور ايجاد و توسعه محصولات فرآيندهاي قابل داد و ستد كه در برگيرنده تكنيكهاي خاصي است.
خلاصه بيوتكنولوژي عبارتست از قراردادن، تغيير دادن و يا حذف كردن اطلاعات ژنتيكي.
و در جايي ديگر مي گويند: استفاده از سيستم زنده و يا اجزاي تشكيل دهنده آن به منظور توليد فرآورده هاي مفيد.
اما با توجه به اين توضيحات كه در اينجا آمده است و ديگر مواردي كه در كتب مختلف در رابطه با علم بيوتكنولوژي آمده تعاريف كلي زير را هم مي توان به بيوتكنولوژي نسبت داد كه به نظر من اين توضيحات هم صادق است.
در رابطه باكشاورزي من فكر مي كنم مي توان گفت: كشاورزي از حالتي صرفا متكي به منابع به صنعتي مبتني بر دانش حركت مي كند(بيوتكنولوژي در كشاورزي)
اما من اينگونه مي گويم كه بيوتكنولوژي از انتقال صفات مورد پسند ما از يك گونه و يا نوع به گونه مورد نظر كه ممكن است آن صفات در حاي خود حتي مفيد هم نباشند. (اما صفات مورد پسند ما اينجا جمله ايست جالب و دربرگيرنده توضيح بالا) البته به طرق مختلف و درجهت رسيدن به يك نوعت هدف خاص و مورد نظر باري مثال مي توان موردي كه همه ما با آن برخورد داشته ايم را بيان كرد مثلا پرتغال بدون هسته و آبدار با پوست نازك كه تلفيقي از پيوند با نارنج و ... است.
بخش پنجم
موارد استفاده از بيوتكنولوژي:
بيوتكنولوژي پتانسيل عظيمي را در جهت افزايش توليدات زراعي و دامي و همچنين زيست فرآوري1 ارائه مي دهد ، اين علم مي تواند روشهاي جديدي را در جهت ايجاد ارقام زراعي پر بازده و مغذي تر و ايجاد مقاومت  در برابر بيماريها و شرايط نامطلوب زيست محيطي و يا كاهش نياز به كودهاي شيميايي و ساير موارد شيميايي گران كشاورزي در اختيار دانشمندان قراردهد در زمينه دامي از بيوتكنولوژي در زمينه هاي درماني و واكسن هاي كنترل بيماريها بيماريهاي دامي استفاده مي شود.
1 زيست  فرآوري عبارتست از فرآيندي كه امكان ايجاد محصولات و مواد غذايي را فراهم مي سازد.
همچنين از بيوتكنولوژي براي تهيه واكسن هاي ايمن تري در مقابل بيماريهاي ويروسي و باكتريهايي نظير هاري كاذب و تب برفكي استفاده مي شود.
در زير مواردي را كه دربيوتكنولوژي اسفتاده مي شود به اختصار ذكر مي كنيم:
- مقاومت گياه به علف كش ها: در اين حالت گياهاني كه به علف كش ها مقاوم هستند را توسط انتقال ژن به گياهاني ديگر انتقال مي دهند و سپس بدون مشكل براحتي علف كش را بدون اينكه بر روي گياه اصلي تاثيري بگذارد استفاده مي كنند.
-   سطح زير كشت را كاهش مي دهند و بجاي آن محصولات 2 يا چند برابر را برداشت مي كنند يعني راندمان بصورت تصاعدي بالا مي رود يعني سطح زير كشت كاهش يافته، وبجاي آن محصولات را بالا مي برند. در آمريكا اين كار انجام شده.
- در مورد دام و طيور: با توجه و استفاده از بيوتكنولوژي در جهت بهبود گوشت دام مي توان به اين نكته اشاره كرد كه توليد گوشت با چربي كمتر از جمله آن مي باشد. اين كار در آمريكا و كانادا صورت گرفته است.
- در توليد و پرورش ماهي: در اين روش مي توان اشاره كرد به انتقال ژن مقاوم در ماهي ها به نوعي ديگر براي مثال مي توان ژن مقاوم به سرما در ماهي قطب جنوب به نام FLOUNDER   را اشاره كرد كه با انتقال آن به ماهي هاي ديگر مي توان توليد و پرورش نوع خاص ماهي مقاوم شده را با راندمان بالا در آينده داشت باشيم.
- واكسن هاي دامي : منظور آن واكسن هايي است كه از طريق دام بدست  ­     مي آيند.
- ميكروارگانيسم  و واداشتن آنهابه تغذيه سلولز و تجزيه موثر ليگنين در گياهان چوب مي توان يك صنعت سوخت الكلي مبتني بر مواد گياهي كم ارزش را پايه ريزي نمود.

بخش ششم

موردهاي سياسي و تخصصي در جهت بهبود علم بيوتكنولوژي :

آنچه باعث توجه به علم بيوتكنولوژي شده تا اينجا ذكر شده است اما قابل توجه است بدانيم كه مثلا در مورد بيوتكنولوژي در كشاورزي مي توان گفت استفاده از انتقال ژن براي تقويت كشاورزي است در اين روش دولتها با سرمايه گذاري و آزمايشات مشخصي روي يك گياه وقتي به حالت مورد نظر و مقاوم مي رسند بعد از آن اين گياه را با قيمت بالايي به كشورهاي ديگر مي فروشند و حتي جديدا آن نوع خاص را به انحصار خود درمي آورند و حق آن به نام آن كشور ثبت مي شود. اين از لحاظ اقتصادي براي كشورها درآمد زاست ، اما از لحاظ ديگر به بررسي اين موضوع مي پردازيم با توجه به افزايش جمعيت و كمبود منابع تغذيه در دنيا با استفاده از اين علم مي توان اشاره كرد به كاهش سطح زير كشت و استفاده از گياهان اصلاح شده اي كه در همان زمين هاي كاهش داده شده محصولي 2 برابر مي دهند و اين در آينده اي نه چندان دور كه دنيا با كاهش منابع و سطح زيركشت مواجه هستند و از طرفي رشد بي رويه جمعيت هم مزيد بر علت است و بر اهيمت آن مي افزايد. و ديري نمي پايد كه صادارت و واردات يعني خريد انواع مواد از طريق كشورهاي ديگر معطوف به ارقام اصلاح شده مي باشد و مي توان گفت اين كشورها يكه تاز هستند و بازارهاي جهاني را در دست خواهند گرفت يعني از 2 جهت مي توان به بررسي علل اين يكه تازي پرداخت اول اينكه هميشه خريد ارقام مطلوبتر و مورد پسندتر از سوي خريدار امري است معقول و منطقي باري مثال مي توان كالاي بازار پسندتر مثلا در مورد دام مي توان به نوع گوشت كم چربي و در مورد ميوه ها به رنگ وكيفيت محصول اشاره كرد و حتي در بازار دارو    مي توان به اثرگذاري داروهاي خارجي اشاره كرد كه اين امر سبب مي شود كه ديگر كشورها باري خريد اين كشورها را انتخاب كنند. و ثانيا كشورهاي توليد كننده در دنيا با سرمايه گذاري و استفاده از روش بيو تكنولوژي عوامل ريسك زا را پايين آورده و راندمان را بالا برده و به همين جهت مانند كشورهاي جهان سوم و يا كشورهاي ديگر بر روي گونه ها و ارقام ريسك زا سرمايه گذاري نكرده بلكه آنها گياهان مقاوم و در مرود دام ، دامهاي مقاوم و حتي ماهيهاي مقاوم به سرما  و بيماريها را پرورش مي دهند و ... و با توجه به اين امر آنها در سرمايه گذاري مطمئن هستند وبه همين جهت هم بازدهي بالا دارند.
كارهاي اختصاصي در جهت بهبود بيوتكنولوژي:
يكسري كارهاي هدف دار در جهت بهبود علم بيوتكنولوژي در دنيا شده كه اين كارها عبارتند از:
- انتقال تكنولوژي
- مناسبات ميان دانشگاهها و بخش خصوصي
- مهندسين مشاور
- آموزش و تربيت محقق
- اعتبارات اعطايي
- كنسرسيوم (پاركهاي تحقيقاتي)
- شركتهاي خصوصي
- همكاري ميان تخصص هاي مختلف
كارهاي نامبرده در فوق كارهايي است كه آمريكا و كشورهاي اروپايي انجامك داده اند.
بخش هفتم
بحث تخصصي راجع به بيوتكنولوژي:
1- شناسايي ژن   
2- مكانيسم موثر بر فعاليت ژن ها
3- ساختمان و كارمحصول ژني
4- تكنيكهاي سلولي
5-ايجاد تحول در ارگانيسم ها و جامعه آنها
6- ملاحظات زيست محيطي

موارد بالا كارهايي است كلي كه در بيوتكنولوژي صورت مي گيرد اما در زير برخي از روشهاي بيوتكنولوژي رابصورتي كلي مورد بحث قرار مي دهيم اين روش ها عبارتند از:

1- روش جذب مستقيم DNA : در اين روش مي بايست DNA وارد سلول شود و بعد از استقرار دائمي در آن به گونه اي به نسلهاي بعد منتقل گردد كه اطلاعات جديد ژنتيكي آن به صورت ويژگي جديدي در سلول تظاهر پيدا مي كند.
مزاياي اين روش عبارتست از سادگي و قابليت كاربرد آن :
براي مثال اين روش مي توان ساختن انسولين انساني براي ديابتي ها به همين طريق در باكتري ها ساخته مي شود.

2- انتقال ژن به طور مصنوعي : در اين روش استفاده از برچسب ژن معمول است براي اينكه بتوان به سهولت پيشرفت آن را در ميزبان جديد ردگيري نمود.

3- تيمارهاي شيميايي: با استفاده از اين روش مي توان جذب DNA را از محيط كشت به سلولهاي جانوري القا نمود درساده ترين روش سلولها را با DNA اي كه با مشتقات كلسيم ترسيب شده اند مخلوط مي كنند در اين تيمار DNA حالت فشرده مي گيرد بنابراين سلولها سنخ بسياري از ژنهاي  خارجي را جذب مي نمايند.
يعني مي توان گفت براي تسهيل در جذب DNA از تيمارهاي شيميايي استفاده مي كند .
4- انتقال ژن با استفاده از الكتريسيته : DNA را در يك محلول مي آميزند سپس به مدت كوتاهي در معرض جريان الكتريسيته قرار مي دهند جريان الكتريسيته سوراخهايي موقتي را در غشا پديد مي آورد كه باعث ورود DNA مي شود.
مزاياي اين روش اين است كه سلولهايي كه در برابر تيمارهاي شيميايي از خود مقاومت نشان مي دهند مانند سلولهاي دفاعي بدن اين روش براي آنها كارساز است. مثل پايداري سلولهاي ذرت و توتون.

5 – تزريق ميكروسكوپيDNA : با يك پيپت شيشه اي بسيار ظريف DNA را مستقيم به داخل سلول زنده تزريق مي كنند از يك ميكروسكوپ و كنترل كننده ريزي استفاده    مي كنند. يكي از معايب آن اينست كه تعداد سلولهاي كمي را مي توان تزريق نمود. اما درصد تواتر تزريق موفقيت آميز DNA  به هر سلول بيشتر است.

6- ادغام سلولي: محتواي ژنتيكي: 2 سلول به طور كامل در هم مي آميزند تا سلولي حاصل شود كه غالبا بعضي صفات هر دو سلول را دارا مي باشد در اين ادغام از مواد شيميايي مانند پلي اتيلن گليكول يا دي متيل سولفاكسايد، استفاده مي شود. با توجه به اين روش لازم به ذكر است كه در گياهان از روش ادغام پروتوپلاست ها استاده مي شوند.

7-انتقال ژن با واسطه ناقل: ناقل يا دكتور عبارت است از يك مولكول DNA كه با اتصال به يك ژن خارجي در انتقال و حفظ و تظاهر آن در سلول هدف تسهيل ايجاد مي نمايد مزاياي اين روش بالا بودن تواتر انتقال ژن است.
آنچه در بالا آورده شده است عبارتست از برخي از روشهاي موجود در بيوتكنولوژي، كه البته لازم به ذكر است كه به همين چند روش محدود نمي شود بلكه روشهاي متعددي موجود مي باشد و توضيحاتي كه براي موارد فوق آورده شده است توضيح مختصر و كلي مي باشد و در جهت فهم اين روشها. البته لازم به ذكر است كه هركدام از اين روشها كاري حساس و مشكل مي باشد كه تخصص خاص خودرا مي طلبد.
بخش هشتم
علوم وابسته به بيوتكنولوژي:
شايد بجاي وابسته بهتر باشد بگوييم علوم مربوط با علم بيوتكنولوژي، زيرا انجام اين امور كه در بالا آورده شده به تنهايي ممكن نيست مي بايست با علوم مختلفي درارتباط باشد. كه اين علوم را مي توان اينگونه بيان كرد كه در بيوتكنولوژي مي بايست از فيزيولوژي ، بيوشيمي و ژنتيك و همچنين مهندسي شيمي آگاهي كامل داشته باشد.
لازم است در اينجا گفته شود كه در كشورهاي خارجي و بخصوص آلمان ، كانادا و آمريكا در محلي مخصوص انجام تحقيقات بيوتكنولوژي مي باشد مجموعه اي از متخصصين علوم ديگر در اين زمينه تحقيقات فعاليت دارند و مي توان گفت تواما و با همكاري يكديگر در جهت رسيدن به هدف فعاليت مي كنند.

بخش نهم

بيوشيمي در علم بيوتكنولوژي:

علم بيوتكنولوژي آيا بدون بيوشيمي و علوم ديگر موقق است يا خير؟ جواب به اين پرسش مستلزم اين است كه همانطور كه توضيحاتي در رابطه با بيوتكنولوژي ‌آورده شده است بهتر است در رابطه با بيوشيمي توضيحاتي كامل را بيان كنيم و به شرح و توضيح در رابطه با اين علم بپردازيم و در نهايت براي خواننده روشن مي شود جايگاه علم بيوشيمي در علم بيوتكنولوژي.
علم بيوشيمي همانطور كه از نام ‌آ‌ن مشخص است تلفيقي از 2 علم زيست شناسي و شيمي ي باشد.
در شيمي به بررسي ساختمان و خواص مواد و تغييرات آنها پرداخته مي شود و زيست شناسي هم علمي است كه به ساختار موجودات زنده و حيات آنها مي پردازد. و در نهايت در تعريف كلي علم بيوشيمي مي توان گفت بررسي مواد و ساختمان آنها درموجود زنده يعني آنچه در شيمي است و در بدن جاندار زنده كه به نوعي با شيمي درارتباط است دراين علم بررسي مي گردد.
بيوشيمي در بيوتكنولوژي گياهي مربوط به مواردي است كه در قبل به آنها كاملا پرداخته ايم، يعني زماني كه به اهداف خاصي از طريق روش هاي مختلف كه 7 روش آن به اختصار توضيح داده شده است و اينكه از اين روش ها به منظور رسيدن به چه هدفي استفاده مي كنيم در قبل ذكر شده اما اينجا توضيح مختصري مي دهيم راجع به اينكه بيوشيمي ژنتيك يا بيوتكنولوژي حاوي چه بخشهايي است و چگونه با روش نامبرده در بيوتكنولوژي در ارتباط است:
آنچه در بيو ژنتيك بررسي مي شود عبارتست از:
1-اسيدهاي نوكلئيك : DNA و RNA و خصوصيات هريك ازآنها و مطالعه توالي هاي DNA و انواع RNA .
2- سنتز پروتئين ها: الگوبرداري، تغييرات بعد از الگو برداري، ترجمه ، رمز ژنتيكي، سنتز انسولين .
3- تنظيم سنتز پروتئين: تنظيم در حين الگو برداري ، القا ، مهار ور هورمونها.
4- همانند سازي.
5- ويروسها
6-مهندسي ژنتيك
آنچه گفته شد مختصري از مواردي است كه در علم بيوشيمي ژنتيك مورد بررسي قرار مي گيرد. حال به توضيح يكي از روشهاي بيوتكنولوژي كه در قبل آمده مي پردازيم و آن را كاملا و بصورت تخصصي بيان مي كنيم و در آنجاست كه علم بيوشيمي و تمام ارتباطات آن با بيوتكنولوژي مشخص مي شود:
براي مثال به توضيح روش تيمارهاي شيميايي مي پردازيم. دراين روش با استفاده از تيمارهاي شيميايي مي توان جذب DNA  را از محيط كشت، به سلولهاي جانوري القا نمود، غالبا اين سلولها به جاي بدن جانور زنده در محيط كشت آزمايشگاه قرار دارند. در ساده ترين و رايج ترين روش سلولها را با DNA اي كه با فسفات كلسيم ترسيب  شده اند مخلوط مي كنند. در اين تيمار DNA حالت فشرده مي گيرد بنابراين سلولها نسخ بسياري از ژن هاي خارجي را جذب مي نمايند. بعبارت ديگر براي تسهيل در جذب DNA مي توان از DEAE-DEXTRAN شيميايي استفاده نمود.
سلولهاي محيط كشت آزمايشگاهي نسبتا غيرتخصص يافته هستند و غالبا عمل ژنها را به طور صحيح تنظيم نمي كنند اما در مورد اندام هاي تخصص يافته يك جانور دست نخورده و حد واسط چنين نيست. بنابراين محققان تكنيكي را ابداع نموده اند كه با استفاده از آن، DNA را مستقيما به داخل اندام دست نخورده مانند كبد يا طهال جانور زنده وارد مي سازند. در اينجا DNA ترسيب شده با فسفات كلسيم را همراه با آنزيم هاي با غلظت كم كه ورود DNA را ميسر مي سازند مستقيما به داخل اندام مورد نظر تزريق مي نمايند با استفاده از اين تكنيك مي توان كار ژن ايزوله شده را در سلولهاي افتراقي و تخصص يافته اندام مورد نظر آزمايش، كه بسيار شبيه فعاليت آن ژن در حالت طبيعي است به سرعت مورد مطالعه قرار دارد شكل ديگري از تكنيك تغيير اندام شامل تزريق DNA ترسيب يافته با فسفات كلسيم  در حجاب حاجز است كه از آنجا جذب و سپس دربافت هاي جانور مانند بافت كبد و طحال آثار خود را نشان مي دهد.
تغيير كلي دو ويژگي ژنتيكي سلولهاي گياهي با استفاده از روشهاي شيميايي مشكل است اما اخيرا پيشرفتهاي حاصل شده است ، براي جذب مستقيم و نگهداري دائم DNA توسط پروتوپلاست گونه اي گندم به نام TRITICUM و يا پروتوپلاست يك گياه علفي تك لپه اي به نام POTRYKUS و دو لپه هايي چون منداب، توتون و پتونياس از پلي اتيلن گليكول استفاده شده است. تواتر ادغام DNA از طريق روش جذب مستقيم گاهي اوقات كمتر از انتقال آن با استفاده از ناقل به داخل گياه است.
اما در اينجا از لحاظ گياه ميزبان محدوديت گونه اي وجود ندارد، با اين وجود از پروتوپلاست ها به عنوان گيرنده استفاده مي شود. بنا براين آنها بايد در جذب مستقيم DNA داراي قدرت ايجاد گياه كامل به منظور ايجاد گونه هاي تغيير ژن يافته گياه باشند.
آنچه در بالا آورده شده  توضيحي است كامل از يكي از روشهاي مورد استفاده دربيوتكنولوژي كه بصورت تخصصي و كامل آورده شده تا حساسيت و دشوراي اين كار مشخص شود و از طرف ديگر با توجه به آنچه درقبل آمده نقش و جايگاه بيوشيمي در آن مشخص گردد.

بخش دهم

مقاله: روشهاي انتقال ژن درارگانيسم هاي فعال كشاورزي
By: Phyllis B.Noses
مقدمه
انتقال ژن هعا از يك ارگانيسم به ارگانيسمي ديگر فرآيندي طبيعي سات كه باعث تنوع صفات بيولوژيكي مي شود. اين پديده زيربناي بهبود كيفي و كمي گونه هاي مهم كشاورزي را خواه در قالب سنتي آن به صورت اصلاح نبات و دام و يا به فرم تكنيكهاي بيولوژيكي مولكولي تشكيل مي دهد. در هر دو حالت فوق انسان با كنترل اين فرآيند مبادرت به توليد ارقامي از ارگانيسم ها مي نمايد كه صفات مطلوب را نشان بدهند مانند دام خوراكي كه داراي نسبت ماهيچه به چربي بيشتري باشد و يا ذرت مقاوم به امراض.
تفاوت عمده ميان اصلاح نبات و دام به صورت كلاسيك و اصلاح آنها با استفاده از روشهاي زيست شناسي مولكولي نه هدف است و نه در فرآيندهاي مذكور بلكه در سرعت عمل، دقت ، اطمينان و دامنه كار است. وقتي كه اصلاح گران كلاسيك دو گياه يا دام از دو جنس مختلف با يكديگر تلاقي مي دهند در واقع ده ها هزار ژن را به اميد به دست آوردن نسلي با صفات يا صفات مطلوب در هم مي آميزند. با ادغام اسپرم و تخم ، هر يك از والدها نيمي از ژنوم خود را به نسل بعد منتقل مي كند اما تركيب ژني آن نيمه در هر سلول جنسي والد و به تبع آن در هر تلاقي متفاوت است. علاوه بر اين چون صفات مطلوب معمولا از يك والد حاصل مي شود و در كنترل يك يا معدودي ژن مي باشد، براي نوتركيبي مطلوب ژنها و بروز صفات مورد نظر در نسل بعد   مي بايست تلاقي هاي فراوان صورت گيرد. حتي در آن هنگام نيز براي اطمينان از اخذ پايدار صفت جديد متخصص اصلاح مجبور است نسل بعد را معمولا با رقم والد دوباره تلاقي دهد. گاهي نيز صفت نامطلوب حاصل از يك والد در رقم اصلاح شده جديد باقي مي ماند و صفات مطلوب از دست مي روند.
اينها مشكلات و محدوديتهاي اصلاح نبات و دام به صورت كلاسيك است. اما با استفاده از روشهاي بيولوژيكي مولكول انتقال ژن مي توان ضمن كنترل فرآيند فوق در سطحي بنياني تر، برخي از اين مسائل و مشكلات را برطرف نمود. در اينجا محققان به جاي قمار در نوتركيبي تعداد زيادي ژن ، مي توانند براي كسب نتايج مطلوب ، ژن هاي انفرادي را در ژنوم قرار دهند. كوتاه سخن آنكه ، با استفاده از انتقال مولكولي ژن مي توان ضمن كوتاه نمودن زمان اصلاح به ارقامي دست پيدا نمود كه در روشهاي اصلاحي كلاسيك مقدور نيست.
در روشهاي آزمايشگاهي انتقال ژنها ميان ارگانيسم هاي مختلف، بر استفاده سازو كارهاي طبيعي انتقال ژن در غير حالت تكثير جنسي سرمايه گذاري مي شود. اين روشهاي شامل جذبDNA توسط سلولها و انتقال محموله ژنتيكي نظير ويروسها از يك سلول به سلول ديگر است. دانشمندان با مطالعه سازو كارهاي فوق در سيستم هاي ساده نظير باكتريها و ويروسهايي كه اين باكتري ها راآلوده مي سازند، كار را شروع نمودند تحقيقات با آهنگ قابل ملاحظه اي پيشرفت نموده است. اكنون محققان مي توانند ژنها را به ارگانيسم هاي مختلف گياهي (مانند سوژا) و دامي (مانند گوسفند) منتقل كنند با اين وجود هنوز راه زيادي تا انتقال مطلوب ژنها و شناخت تكنولوژيهاي همراه آن در زمينه كشت جنين و توليد جديد گياه كامل از يك سلول باقي است. براي اين كار تاكنون محققان به ميزان زيادي روي ارگانيسم هاي مدل مطلوب مانند باكتري     Echerishia Coli و مگس سركه Drosophila Melanogaster  تاكيد داشته اند زيرا كنترل آنها آسان است و اطلاعات زيادي در مورد آنها به دست آمده است. براي پيشرفت تحقيق، استفاده از سيستم هاي مدل حائز اهميت فراوان است. به هر صورت متخصصان بيولوژيكي مولكولي بايد دامنه تكنيكهاي خود را به ارگانيسم هاي مهم در كشاورزي از نظر تجاري، بسط دهند. البته حركت در اين جهت، باعث نمي شود كه روشهاي مولكولي انتقال ژن به طور كامل جايگزين روشهاي كلاسيك اصلاح نبات و دام شوند. اما دامنه روشهاي موجود براي اصلاح گونه هاي مهم در كشاورزي را گسترش مي دهند.
بخش یازدهم
خــلاصــــه:

خلاصه: بيوتكنولوژي راههاي تازه هيجان انگيزي را در افزايش بهره وري كشاورزي پيش رو    مي نهد. ابزار اين علم همراه با پيشرفتهاي علمي در سيستم هاي كشاورزي به توليد كارآمد غذاي بهتر براي مردم بيانجامد براي حفظ رهبري جهان و توان رقابت خود با ديگران تسلط براين علم ضروري است. اجزاي بهينه راهبردهاي رقابت ملي ، نياز به بازيگران بسياري دراد. ما بايد در دانشكده هاي كشاورزي خود و دانشگاههاي خصوصي و دولتي تاكيد خود را بر تحقيقات پايه اي فزوني بخشيم و فنون علمي و كاربردهاي آن را همواره اصلاح نماييم. ما بايد با هماهنگي بيان تحقيقات رشته هاي مختلف و ارزشيابي طرحهاي تحقيقاتي، اهداف فوق را حاصل سازيم. براي اجراي پروژه هاي تحقيقاتي و ترويجي بيوتكنولوژي نيز بايد از طريق مناسبات بهينه ميان دولت ، دانشگاه و بخش خصوصي و همچنين ثبت اختراعات و اكتشافات ترغيب گردد. براي كنترل آثار سوء نتايج تحقيقات بيوتكنولوژي به محيط زيست بايد مقررات و رهنمودهاي كاربردي مناسب را تدوين و به مورد اجرا درآورد. حكومت مركزي و ايالتها و همچنين دانشگاههاي دولتي و خصوصي و موسسات بخش خصوصي همه داراي نقش مهم در حصول به اين هدف در بخش كشاورزي هستند.
اميد است در آينده اي نه چندان دور از ايجاد اقيانوسي يك وجبي و كم عمق اجتناب كرده و ايجاد درياچه اي عميق را در دستور كار خود قرار دهيم.
بخش دوازدهم
منابـع:
1- بيوتكنولوژي كشاورزي راهبردهاي در جهت بهبود رقابت ، ترجمه احمد حجاران
2- بيوشيمي ژنتيك از ژن تا پروتئين ، نويسنده پروفسور ژاكلين .اي. دوكانت
3- كتاب مهندسي شيمي ، زير نظر جمعي از اعضاي هيات علمي دانشگاه صنعتي شريف و صنعتي اصفهان
4- بيوتكنولوژي در ايران فرازها و نشيب ها ، نويسنده فريدون مهبودي
5- مقاله PHYLLIS B.NOSES