الهندسة الوراثية - Genetics

نبذة عن تخصص الهندسة الوراثية

هل تعلم أنَّ أوَّل عملية هندسة وراثية أُجريت عام 1973 على البكتيريا وتوسَّع المجال بعدها ليشمل جميع الكائنات الحية.

إنَّ الهندسة الوراثية مصطلحًا علميًا يُطلق على التقنيات التي يُجرى من خلالها التعامل مع المواد الوراثية الموجودة على الكروموسومات تحديدًا في حمض الـ DNA النووي للكائن الحي سواءً كان إنسان، أو حيوان، أو نبات، أو حتى بكتيريا.

يُعَد تخصص "علم الجينات" أو ما يُطلق عليه "Genetics" أحد مجالات الأحياء الذي يدرس الجينات، والوراثة، والتباين الوراثي.

يدرس هذا التخصص والذي يُمكن التعبير عنه باسم "الهندسة الوراثية" كيفية إصابة الإنسان بالأمراض، والشيخوخة. كما يبحث الجانب البيئي من التخصص عن كيفية تفاعل العوامل البيئية مع الجينات التي تُسبب حدوث الأمراض.

إنَّ تخصص الهندسة الوراثية أو علم الجينات يدرس الجينات البشرية، والجينات الحيوانية، بالإضافة إلى الأحياء الدقيقة.

كما يهدف التخصص كذلك إلى دراسة الدور الذي تلعبه في الجينات والأمراض. فضلًا عن دراسة العوامل والأسباب البيئية المُحيطة التي تُسبِّب الأمراض.

إذًا، تكمن المهام الرئيسية لمن يدرس تخصص علم الجينات أو الهندسة الوراثية في دراسة الصفات الوراثية للكائنات الحية، ومعالجة الأشخاص الذين يُعانون من مشاكل واضطرابات وراثية.

يدرس هذا التخصص الكثير من الأمور المشوقة والمثيرة للاهتمام مثل الأسباب التي تؤدي إلى الأمراض الوراثية بسبب العوامل البيئية المتمثّلة في النظام الغذائي، والإجهاد، والأمراض، وتلوث الهواء. هذا فضلًا عن دراسة علم البيئة. كما يهتم المجال بدراسة بحساب معدلات التكاثر والبقاء والأمور المتعلقة، وتحديد الأنواع المعرّضة لخطر الانقراض من أجل زيادة التنوّع الجيني لها.

• المؤهلات العلمية:

• مستوى جيد في الإحصاء

• مستوى جيد في العلوم والرياضياتاقرأ المزيد عن التخصصات العلمية: الرياضيات، الأحياء، الكيمياء، الفيزياء

• مستوى جيد جدًا في الأحياء والكيمياء

• التخرج من القسم العلمي، أو الصحي، أو قسم التمريض من الثانوية العامة

• مهارات الـ  STEM، وهي مهارات العلوم، والتكنولوجيا، والهندسة، والرياضيات

• إتقان اللغة الإنجليزية وذلك لاحتواء التخصص على الكثير من المصطلحات الطبية باللغة الإنجليزية"كيف أتعلَّم اللغة الإنجليزية أو أي لغة أخرى بأسرع وقت وأقل جهد"؟

• القدرات الشخصية:

• تنظيم الوقت

• مهارات التحليل

• التفكير المنطقي

• مهارات التواصل الفعَّال

• التعامل مع الكائنات الحية

• مهارات البحث والاستنتاج

• سرعة البديهة، والفهم والاستيعاب سريعًا

• القدرة على الشرح المبسّط، أي شرح الأمور المعقدة وتبسيطها

• المهارات العملية:

• تفسير النتائج

• تحليل المعلومات الوراثية

• القيادة، والتوجيه، والإشراف

• التعامل مع الأجهزة والتلسكوبات الدقيقة

• القدرة على تصنيف الكائنات الحية وتمييزها

• تفسير التحاليل والفحوصات الطبية والمخبرية

هل تمتلك المؤهلات والصفات السابقة؟ وهل تستطيع اكتساب المهارات العملية وتطويرها؟ إذًا، أنت الشخص المناسب للالتحاق بالمقاعد الدراسية لتخصص علم الجينات أو الهندسة الوراثية.

تُعَد جميع التخصصات المتعلقة بالأحياء من أهم الحقول العلمية التي ترتبط في علم الجينات، ولعل أبرز الأمثلة عليها تخصص الأحياء التطبيقية، والكيمياء التطبيقية، بالإضافة إلى الرياضيات، والفيزياء، وعلم الإحصاء.

اختبار الشخصية والتخصص الجامعي اكتشف صفاتك ومهاراتك الشخصية لتتعرف على التخصص الجامعي الذي يناسبك قدّم اختبار الشخصية والتخصص الجامعي الآن

يسعى هذا القسم من المقال إلى التعريف عن جميع المواد الإجبارية التي على طلبة التخصص دراستها. فقد صُمِّمت الخطط الدراسية الخاصة بجميع التخصصات بأقسام مختلفة تضُم عدة متطلبات، وهي متطلبات الجامعة الإجبارية والاختيارية، ومتطلبات الكلية الإجبارية والاختيارية، ومتطلبات التخصص كذلك، بالإضافة إلى المواد الحرة والمساندة.

ومن المهم أن تعلم عزيزي القارئ أنَّ هذه المقررات، والمواد، والمساقات التي تشملها الخطة الدراسية لتخصص الهندسة الوراثية متباينة من جامعة إلى أخرى. فقد تختلف مسميات هذه المواد من دولة إلى أخرى. وبالتالي، من جامعة إلى أخرى.

والآن، أصبح بإمكانكم التعرُّف على الخطة الدراسية التفصيلية لدراسة تخصص هندسة الجينات وذلك وفقًا لإحدى الجامعات الرائدة في تدريس التخصص في العالم العربي:

• متطلبات الجامعة الإجبارية والاختيارية:

  • يشمل هذا القسم مواد تجمع بين طلبة الجامعة كلهم مهما كانت تخصصاتهم مُختلفة، أو متباينة. وتكون هذه المواد إما إجبارية، أو اختيارية. وتتراوح بين أقسام العلوم الاجتماعية، والعلوم السياسية، والعلوم الاقتصادية، والتكنولوجيا، والصحة. ومن بعض الأمثلة الشائعة عليها مساق مهارات التواصل، والتربية الوطنية، والمهارات الإدارية، والصحة، والإسعافات الأولية، وحقوق الإنسان، وعلم الاجتماع، وعلم النفس، بالإضافة إلى الكثير من المساقات المتنوعة في شتى المجالات مثل الريادة والإبداع.اقرأ أيضًا: تخصص ريادة الأعمال - Entrepreneurship

• متطلبات الكلية:

  • يختص هذا القسم بتقديم المواد التي تجمع بين طلبة الكلية أجمع، أي المواد التي تكون مشتركة بين روَّاد التخصصات المتعلِّقة بقسم العلوم الحيوية بشكل عام وهندسة الجينات بشكل خاص.

• متطلبات التخصص الإجبارية والاختيارية:

يُقدِّم هذا القسم شرحًا مفصلًا لجميع المواد التي يدرسها طلبة تخصص الهندسة الوراثية، والتي تكون جميعها إجبارية وبعضها اختياري:

• تفاضل وتكامل لطلبة التخصصات الحياتية - Calculus for Biological Sciences

• تطبيقات رياضية في العلوم الحياتية - Mathematical Applications of Biological Sciences

• مبادئ الإحصاء الحيوي - Principles of Biostatistics

• فيزياء عامة لطلبة التخصصات الحياتية - General Physics for Life Science Majors

• مقدمة في علم الدم - Introduction to Hematology

• كيمياء عامة - General Chemistry

• كيمياء عضوية - Organic Chemistry

• كيمياء تحليلية - Analytical Chemistry

• بيولوجيا عامة - General Biology

• تقانات حيوية أساسية - Basic Biotechnology

• أحياء دقيقة عامة - General Microbiology

• بيولوجيا الخلية - Cell Biology

• المعلوماتية البيولوجية - Bioinformatics

• المناعة والأمصال - Immunology and Serology

• وراثة جزيئية - Molecular Genetics

• كيمياء حيوية - Biochemistry

• طرق الكتابة العلمية وعرضها - Scientific Writing and Presentation

• التقانات الحيوية للحيوان - Animal Biotechnology

• تقانات حيوية نباتية - Plant Biotechnology

• تقنيات حيوية للأحياء الدقيقة - Microbial Biotechnology

• وراثة الإنسان - Human Genetics

• بيولوجيا جزيئية - Molecular Biology

• وراثة خلوية - Cytogenetics

• تقنيات استنبات الأنسجة وتهجين الخلايا - Tissue Culture and Hybridoma Technology

• كيمياء حيوية سريرية -  Clinical Biochemistry

• بكتيريا تشخيصية -  Diagnostics Bacteriology

• الإشارات الخلوية - Cellular Signaling

• طرق حديثة في التقنيات الحيوية - Modern Techniques in Biotechnology

• علم الأحياء الحاسوبي - Computational Biology

• علم الأجنة - Developmental Biology

• أحياء دقيقة وراثية - Microbial Genetics

• علم الفيروسات - Virology

• تقنيات حيوية بيئية - Environmental Biotechnology

• تقنيات حيوية صيدلانية - Pharmaceutical Biotechnology

• وراثة المجتمعات - Population Genetics 

• تقنيات حيوية للبروتين - Protein Biotechnology

• تطبيقات التقانات الحيوية في الطب - Applications of Biotechnology in Medicine

• إدارة مختبرات - Laboratory Management

• ضوابط وأخلاقيات التقانات الحيوية -  Ethical Aspects of Biotechnology

• يُرجى العلم أنَّ بعض هذه المواد تُدرَّس على مدى مسارين مثل الفيزياء والكيمياء والأحياء العامة، بالإضافة إلى الأحياء الجزيئية.

• بالإضافة إلى المواد التي تكون مقسومة إلى مسارين، الأول نظري ويُعطى في قاعة المحاضرات، والثاني عملي في المختبرات مثل مساقات المواد العلمية العامة، وعلم الدم، والكيمياء التحليلية، وعلم المناعة والأمصال، بالإضافة إلى الوراثة الجزيئية، والتقنيات الحيوية النباتية، والوراثة الخلوية، والكيمياء الحيوية السريرية، والبكتيريا التشخيصية، وعلم الفيروسات، والتقنيات الحيوية البيئية، والتقنيات الحيوية للبروتين.

ولا ننسى المواد الحرة والمساندة التي تكون مختلفة من جامعة لأخرى. مع العلم أيضًا أنَّ حتى المواد التي سبق ذكرها تختلف باختلاف الجامعات والكليات من ناحية مسمياتها ومحتواها. لكن، يبقى الهدف من التخصص موحدًا.

تدوم المدة الدراسية لجميع التخصصات عدا الطبية والهندسية أربع سنوات ومن الممكن التخرُّج بثلاث أو ثلاث سنوات ونصف اعتمادًا على عدد الساعات والفصول التي يقطعها الطلبة. بينما تحتاج تخصصات الهندسة والتخصصات الطبية مدة زمنية لا تقل عن أربع سنوات وقد تمتد حتى سنواتٍ سبعة بالنسبة لبعض الاختصاصات الطبية. وبناءً على ذلك، يحتاج إنهاء متطلبات التخرُّج من تخصص هندسة الجينات أو الهندسة الوراثية أو حتى علم الجينات أربع سنين دراسية في الجامعة.

تلعب الحالة العامة لسوق العمل دور رئيسي في التأثير على نسبة الطلب والركود على التخصص ممَّا يُؤدِّي إلى تقسيم التخصصات إلى مطلوبة، وراكدة ومُشبعة .فماذا نعني بالطلب والركود والإشباع؟

نسبة الطلب على التخصص:

يُقصد بالطلب على التخصص حاجة سوق العمل إليه ممَّا يُسهِّل على خريجيه عملية العثور على وظيفة في المجال.

الركود والإشباع:

بينما يكون التخصص راكدًا أو مشبعًا في حال عدم حاجة سوق العمل إليه. وبالتالي، يكون من الصعب على خريجي التخصص العثور على وظيفة.

يعتقد الكثير بعدم وجود مستقبل وظيفي لخريجي هذا التخصص في العالم العربي، لكن العكس صحيح كون التخصص يُحقِّق فائدة اقتصادية ذات أهمية كبيرة من خلال تطوير المرافق الصحية التي تشمل الصحة، والزراعة، والصناعة، والبيئة. يرتبط المستقبل المهني للتخصص كذلك بارتباطه في الصناعات الدوائية والغذائية، والصحية، والزراعية.اقرأ المزيد: الهندسة الزراعية - Agriculture Engineering

يزداد الطلب كثيرًا على المستشارين في هذا التخصص، أي "المستشار الوراثي" "Genetics Counselors" حيث من يتوقَّع مكتب إحصاءات العمل في أمريكا أنْ تزداد نسبة الطلب عليهم بنسبة 27% خلال الفترة الممتددة بين الأعوام 2018 و 2028. ويُمكن لخريجي تخصص هندسة الجينات العمل في مجال الاستشارة بعد الحصول على درجة الماجستير، مع الجدير بالذكر أنَّ وظيفة المستشار الوظيفي تُدرج ضمن قائمة أكثر الوظائف طلبًا حيث تكمُن مهامهم الرئيسية في تفسير المعلومات الوراثية، وتقديم الدعم والمشورة للفرق والكوادر الطبية قبل اتخاذ القرارات التي تتعلَّق في الجينات الوراثية.

ومن المؤكَّد أنَّ الطلب على مهندسي الجينات الماهرين سوف يزداد تزامنًا مع ازدياد التعديلات الجينية والعلاج الجيني وتطورهم، إذ تتوقَّع بريطانيا أن يُوفِّر مجال العلاج الجيني وحده 18,000 فرصة عمل في بريطانيا وحدها بحلول عام 2030. 

يُمكن تصنيف هذا التخصص مطلوبًا في مُختلف أرجاء العالم، حيث يحتاج قطاع الهندسة الوراثية إلى خريجين ذوي قطاعات، وخبرات، واختصاصات علمية مُتباينة مثل علم الوراثة، والطب، والأحياء الجزيئية، وعلم الفيروسات، والهندسة الكيميائية، وحتى خريجي إدارة الأعمال من أجل أن يقوموا بأعمال التنظيم، والتنسيق، والإشراف والإدارة في القطاعات المختلفة في المجال مثل المختبرات.

يُعتبر أيضًا العلاج الجيني أحد الطرق العلاجية المُبتكرة مستقبلًا، ولهذا، تتوقَّع كبرى الشركات اعتماد أنظمة الرعاية الصحية في المستقبل عليه ممَّا يُحسِّن من نسبة الطلب على التخصص.

1. إمكانية كسب رواتب عالية جدًا.

2. إنتاج لقاحات تقي من الأمراض.

3. المساعدة على حل مشاكل التلوث.

4.  إدخال بعض الجينات على الحيوانات بهدف مقاومة الفيروسات، والالتهابات.

5. تحسين صفات المحاصيل الزراعية مثل زيادة حجم الإنتاج الزراعي في مجال الزراعة، وإمكانية تخزينها لفترات أطول، وإنتاج نباتات مُقاومة للحشرات، والأمراض، والمبيدات، والحشائش.

6. أدَّى التطور في الهندسة الوراثية إلى اكتشاف العديد من الأمراض الوراثية، وأسبابها، بالإضافة إلى طرق معالجتها والوقابة منها.

1. العمل لساعات طويلة.

2. حدوث الكثير من الأمور والنتائج غير المتوقعة. 

3. سهولة انتهاك المعارف والعلوم المتعلقة بالمجال.

4. حاجة التخصص إلى الكثير من الوقت والجهد والدراسة.

5. قد تُشكِّل النباتات، والأغذية المُعدلة وراثيًا خطرًا كبيرًا يضُر بصحة الإنسان.

6. لا يُمكن تصحيح الأخطاء الناجمة عن الهندسة الوراثية، مثل أخطاء إنتاج الجراثيم، والفيروسات الخطيرة التي تنتشر في البيئة المحيطة ويصعُب القضاء عليها والتخلُّص منها.

تكون المهام الرئيسية في هذا المجال مُقتصرة على تشخيص، ومعالجة، وتقييم الاضطرابات الوراثية، والتشوهات والعيوب الخلقية. لذا، تشمل مجالات العمل لتخصص الهندسة الوراثية:

• الزراعة

• المستشفيات

• الطب الشرعي

• مختبرات التحاليل الطبيةاقرأ المزيد: تخصص تحليل المختبرات الطبية - Laboratory Analysis

• مراكز التطوير والأبحاث

• مختبرات الجينات والتغذية

• التدريس في المدارس والجامعات

• مراكز المحافظة على الثروات الإنسانية، والحيوانية، والنباتية

ومن المناصب الوظيفية التي يتسنَّى لخريجي تخصص الهندسة الوراثية شغلها:

• مُستشار وراثي

• مهندس الطب الحيوي

اطلع على المزيد من المنح الدراسية، وفرص العمل على فرصة

تتمركز أفضل الجامعات التي تُدرِّس تخصص الهندسة الوراثية في الولايات المتحدة، وكندا، والمملكة المتحدة. وإليكم قائمة بأفضل جامعات العالم لدراسة تخصص الهندسة الوراثية وذلك وفقًا لتقييم usnews:

1. جامعة هارفارد - Harvard University في أمريكا

2. معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا - Massachusetts Institute of Technology في أمريكا

3. جامعة ستانفورد - Stanford University في أمريكا

4. جامعة كامبريدج - University of Cambridge في إنجلترا

5. جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو - University of California, San Francisco في أمريكا

6. جامعة أوكسفورد - University of Oxford في إنجلترا

7. جامعة جونز هوبكنز - Johns Hopkins University في أمريكا

8. جامعة واشنطن - University of Washington في أمريكا

9. جامعة بنسلفانيا - University of Pennsylvania في أمريكا

10.  جامعة تورنتو - University of Toronto في كندا

لا يخلو هذا العلم من الحقائق المثيرة للاهتمام خاصةً مع التطور الذي تشهده العلوم كافةً في القرن الحادي والعشرين. لذا، لو كنت من المهتمين في المجال، لا تتردد بدراسة التخصص!

نتمنى أنْ يكون هذا المقال قد نال إعجابك وأجاب عن الأسئلة التي تدور في ذهنك.

قائمة المراجع:  Bls, just, mawdoo3, vittana

هل أعجبك المقال؟ شاركه مع أصدقائك الآن!