فروغ کنعانی، پژوهشگر اگرواکولوژی دانشگاه جرج-آگست گوتینگن | بحران گرسنگی همواره یکی از مهم ترین چالش های پیش روی بشر بوده است. تلاش برای حل بحران گرسنگی به خصوص در ده های اخیر؛ دانشمندان را به بررسی و کشف انواع روش های جایگزینِ کشاورزی متداول وادار کرد. تکنیک های بهبود نژاد دام و طیور و گیاهان در افزایش بهره وری در دام پروری خبر از به ثمر نشستن تلاش های دانشمندان می داد، تا اینکه در سال ۱۹۹۷ مجله نیچر (Nature) با انتشار خبر به دنیا آمدن «دالی» اولین گوسفند کلون شده (Cloned)، به یکی از جنجال برانگیزترین مباحث ژنتیک و اصلاح نژاد دامن زد.

photo_2016-01-31_18-19-48

دالی

خوشبختانه، تجربۀ دو دهه گذشته کلون کردن در دام پروری، کشاورزی و سایر علوم وابسته، چشم انداز بسیار امیدبخشی از این دانش نوپا به نمایش گذاشته و پیشرفت های چشمگیر آن امیدواری های موجود را برای حل معضل کمبود منابع غذایی و مشکلات تغذیه ای بیشتر کرده است. این امیدواری تا جایی پیش رفت که بسیاری از متخصصان به این نتیجه رسیدند که شاید بهتر باشد با تلفیق بیشتر این دانش با روش های متداول نسل کِشی از نژادهای اصلاح شده، تنها به گسترش کمیت دام ها و یا گیاهان بهنژاد شده بپردازند. به عنوان مثال، در سال ۲۰۰۰ میلادی دانشمندان کانادایی اقدام به کلون کردن گاوی معروف به “ستارباک (Starbuck)” نمودند که نمونه ای نادر و البته بسیار پربازده از ترکیب نژاد هولشتاین بود. گوساله حاصل ؛ تمام خواص والد ژنتیکی خود را داشت و تقریبا از همان کیفیت مطلوب برخوردار بود. تنها سؤالی که پیش آمد این بود که منحصر کردن روش های اصلاح نژاد به روش کلون و بهره گیری از آن به عنوان راه حلی نهایی در بازده و کیفیت محصول، چه مزایا و معایبی را به همراه خواهد داشت؟

photo_2016-01-31_18-22-57

ستارباک؛ گاو معروف

در عملیات کلون کردن یک موجود زنده می توان تا حد زیادی از بابت شباهت موجود کلون شده به والد ژنتیکی مطمئن بود و این یعنی صرفه جویی بیشتر در وقت و  هزینه. هر چند به علت دخالت عواملی مانند اثر جهش های ژنتیکی احتمالی، تأثیر محیط پرورش جنین، عوامل سیتوپلاسمی سلول مانند DNA میتوکندری و غیره، ممکن است در این روش تفاوت هایی نیز با والد ژنتیکی مشاهده شود، ولی تطابق ژنتیکی زیاده از حد موجود حاصل از کلون سازی به والد زیستی و نیز به سایر کلون های با والد یکسان، می تواند در آینده زمینه ساز ظهور مشکلاتی گردد که انتظارشان را نداشته ایم.

یکی از مهم ترین این پیامدها، کاهش شدید تنوع ژنتیکی (Genetic diversity) در نسلی است که تماماً به روش کلون حاصل شده اند. تنوع ژنتیکی عامل تداوم گونه در زیستگاه خود است و کاهش آن می تواند به کاهش تنوع زیستی (Biodiversity) و همچنین کاهش سازگاری گونه در محیط زیست بیانجامد.

مثلا دنیایی را تصور کنید که در آن تنها نسلی از دام ها -مثلاً گاوهای شیرده- را که کاملاً مانند یکدیگرند باقی گذاشته ایم. گاوهایی بدون کوچک ترین اختلافی در ژنوم، با کیفیت و عملکرد شیردهی بسیار مناسب و نیز سطح بالای مقاومت به بیماری های رایج. این بدان معنی است که هیچ نژاد دیگری را حتی برای حفظ خزانه ژنی (Gene pool) نیز باقی نگذاشته ایم. حال ویروس یا تک سلولی تازه جهش یافته ای را در نظر بگیرید که به هر دلیلی می توانند عامل شیوع بیماری در این نسل همسان باشد. چه تخمینی از میزان احتمالی تلفات ؛ لااقل تا زمان موفقیت برای کشف و یا استفاده از دارویی جدید، می توان داشت؟ اثرات این رویداد بر منابع غذایی  بشر را چگونه می بینید؟ این موضوع تنها یکی مشکلات احتمالی کلون کردن را  نشان می دهد و به سادگی به ما می گوید که دلیل اشتیاق دانشمندان به حفظ تنوع در گونه ها و نژادهای گوناگون موجودات زنده چیست. نکته اینجاست که تنوع ژنتیکی در والدین و انتقال ژنوم های مختلف به فرزندان تضمینی بر بقای موجود زنده در شرایط متنوع محیطی است. هرچه تنوع ژنتیکی بیشتر باشد، احتمال وجود اللی (allele) که عامل سازگاری با تغییرات محیطی است هم بیشتر می شود. به عبارت دیگر، از منظر کشاورزی هر چه تنوع ژنتیکی در دام و یا گیاه زراعی بیشتر باشد، نیاز آنها به مراقبت پیوسته و مداوم کاهش خواهد یافت، چرا که دام یا گیاه خود توانایی ژنتیکی سازگاری با محیط زیستش را داراست. اما داستان کلون کردن تنها منحصر به این پیامدهای منفی نیست، اگر چه  این روش می تواند تهدیدی برای تنوع ژنتیکی در یک گله، نژاد و یا گونه باشد؛ اما این سکه؛ روی دیگری هم دارد و روش کلون کردن در سال های اخیر  امیدهایی را برای حفظ گونه های در معرض انقراض و یا احیای گونه های منقرض شده زنده کرده است. اما اینکه اساسا کلون کردن در سیستم های کشاورزی و دام پروری، ناجی ذخیره ژنتیکی موجود است و یا نابودکننده آن؛  کاملاً بستگی به رویکرد خود ما در استفاده از این روش دارد.

منابع:

  1. http://www.ciaq.com/ciaq/mission.html
  2. http://www.theecologist.org/
  3. http://www.mhhe.com/Enviro-Sci/CaseStudyLibrary/Regional/Pacific/CaseStudy_CloningToRestoreBiodiv.pdf

دانستنیها آنلاین