نناقش ما هو تخصص هندسة الوراثة وما يفعله خريجوا هذا التخصص ، وما ينطوي عليه تعليم علم الوراثة ، وكيف تصبح متخصصًا في علم الوراثة والمهارات ، والتوقعات الوظيفية ، والراتب لعلماء الوراثة.
يعمل علماء الوراثة في العديد من المجالات مثل الطب والزراعة والتعليم والقانون والوكالات الحكومية. الوظائف الأكثر شيوعًا لعلماء الوراثة هي الوراثة المختبرية وعلماء الوراثة الطبية ومستشارو الجينات. واحدة من أعظم فوائد العمل كطبيب وراثي هي فرصة مساعدة الأشخاص الذين يواجهون تحديات ، إما عن طريق اكتشاف علاجات جديدة أو علاج المرضى.
ما هو تخصص هندسة الوراثة؟
يدرس عالم الوراثة كيفية تفاعل الجينات وتطورها وتكرارها في البشر والحيوانات والنباتات. يركزون على الوراثة الجينية وكيف تمر السمات عبر أجيال متعددة. يراجعون البيانات والنتائج من الاختبارات المعملية الجينية ويحاولون علاج أو تشخيص الأمراض الوراثية. يعمل علماء الوراثة في مجال علمي متغير دائمًا وذو تقنية عالية ، مما يعني أن مواكبة أحدث التطورات العلمية والبحوث أمر مهم للغاية.
غالبًا ما يعمل علماء الأحياء والكيميائيين وعلماء الوراثة معًا لأن مجالاتهم متشابهة من نواح كثيرة ، على الرغم من أن علماء الوراثة يركزون بشكل أكبر على التطبيقات السريرية.
مجالات الدراسة
- علم الوراثة الجزيئي: دراسة بنية ووظيفة الجينات على المستوى الجزيئي.
- التقنيات الحيوية: استخدام الكائنات الحية أو الأنظمة الحيوية لإنتاج منتجات مفيدة.
- الهندسة الوراثية: تعديل الجينات باستخدام تقنيات مثل CRISPR/Cas9.
- علم الجينوم: دراسة الجينوم الكامل للكائنات الحية وتحليل وظائفها.
- الوراثة السريرية: تطبيق علوم الوراثة في المجال الطبي لتشخيص وعلاج الأمراض الوراثية.
المواد الدراسية في تخصص هندسة الوراثة
تشمل المواد الدراسية في هذا التخصص:
- علم الأحياء الخلوي والجزيئي: دراسة الخلايا ووظائفها.
- الكيمياء الحيوية: دراسة التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية.
- علم الوراثة العامة: أساسيات علم الوراثة.
- تقنيات الهندسة الوراثية: تطبيقات وأساليب تعديل الجينات.
- علم الأحياء الدقيقة: دراسة الكائنات الدقيقة ودورها في الوراثة.
- الإحصاء الحيوي: تطبيق الإحصاء في الأبحاث البيولوجية.
- علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية: تحليل البيانات الجينومية.
ماذا يفعل خريج هندسة الوراثة؟
يدرس علماء الوراثة المادة الوراثية في المختبرات باستخدام معدات مثل ماسحات الحمض النووي والمجاهر وغيرها من المعدات المتطورة لمعالجة الجينات والعلاج الجيني. يحللون كميات هائلة من البيانات باستخدام أجهزة كمبيوتر ذات برامج خاصة.
تشمل بعض مسؤوليات وواجبات علماء الوراثة ما يلي:
- إدارة فريق ومراقبة عملهم
- البحث في كيفية تأثير المواد على الأنسجة والعمليات
- كتابة الأوراق البحثية والتقارير الفنية والتوصيات
- تخطيط وتنفيذ المشاريع المعقدة باستخدام البحث الأساسي والتطبيقي
- أخذ الجزيئات وعزلها وتركيبها وتحليلها
- حضور المؤتمرات ومراجعة المؤلفات والبحوث
- عرض نتائجهم على الزملاء والعلماء والمهندسين
شروط دراسة تخصص هندسة الوراثة
يوجد لعلماء الوراثة مساران وظيفيان للاختيار من بينهما: باحث أو طبيب. بالنسبة لأي مسار وظيفي ، يحتاجون عادةً إما إلى شهادة طبية أو دكتوراه في الفلسفة. ومع ذلك ، من الممكن أن تجد بعض وظائف علم الوراثة بدرجة الماجستير. علماء الوراثة الحاصلون على درجة طبية هم أطباء ويعملون عادةً مع المرضى ، على الرغم من أنه يمكنهم استخدام خلفيتهم الطبية للبحث أيضًا. علماء الوراثة مع دكتوراه. يعمل عادةً في المختبرات التي تقوم بإجراء الاختبارات الجينية التشخيصية والأبحاث.
سواء اختار عالم الوراثة البحث المخبري أو الطب ، فعادة ما يشارك في عدة سنوات من التدريب الوراثي المتخصص من خلال برنامج ما بعد الدكتوراه ، مع التركيز إما على دراسة معملية أو دراسة مركزة طبيا. يمكن أن يحصل علماء الوراثة على تعليم واسع وأن يكونوا اختصاصيين أو متخصصين في مجال معين من علم الوراثة.
كيف تصبح عالم وراثة
فيما يلي خطوات أن تصبح متخصصًا في علم الوراثة:
1. الحصول على درجة البكالوريوس
تبدأ مهنة عالم الوراثة بالحصول على درجة البكالوريوس في علم الأحياء أو الكيمياء أو علم الوراثة. تشمل الدورات الدراسية الشائعة فصول التعليم العام مثل اللغة الإنجليزية والتاريخ والرياضيات وفصول العلوم مثل الكيمياء الحيوية والكيمياء الجزيئية وعلم الأحياء الدقيقة والبستنة وعلم النبات وعلم الحيوان وعلم الوراثة. أثناء البرنامج أو بمجرد التخرج ، يمكنك متابعة التدريب الداخلي أو وظائف بدوام جزئي في المختبرات لبدء اكتساب الخبرة. حاول البحث عن المعامل الجينية على وجه التحديد لاكتساب الخبرة ذات الصلة.
2. الحصول على درجة الماجستير
من الممكن أن تكون باحثًا في علم الوراثة حاصل على درجة الماجستير في علم الوراثة. يستغرق هذا البرنامج حوالي عامين لإكماله ويتضمن دورات دراسية في البيولوجيا الجزيئية والكروموسومات والجينوم وتكنولوجيا الحمض النووي وعلم الوراثة لأشكال الحياة المختلفة. تتضمن معظم البرامج أيضًا فصلًا دراسيًا من العمل السريري العملي في بيئة معملية.
إذا كنت مهتمًا بالعمل مع المرضى ، يمكنك استخدام درجة الماجستير في علم الوراثة لتكون مستشارًا وراثيًا. على غرار عالم الوراثة ، يساعد هؤلاء المتخصصون المرضى على فهم تاريخهم الجيني وكيفية إدارة المخاطر المرتبطة بالأمراض الوراثية.
3. الحصول على دكتوراه في الط
للحصول على فرص وظيفية أكثر تقدمًا ، فأنت بحاجة إلى دكتوراه أو دكتوراه في الطب (MD) أو دكتوراه في طب تقويم العظام. إحدى درجات الدكتوراه الثلاث هذه إلزامية لعلاج المرضى أو قيادة مشاريع البحث والتطوير.
شهادة دكتوراه. مناسبة للوظائف البحثية ،وضروري لشغل وظائف البحث الطبي. يحتاج الأطباء المتخصصون في علم الوراثة الطبية الذين يعملون مع المرضى إلى الحصول على شهادة بعد التخرج من كلية الطب المعتمدة ، يكملون أربع سنوات أخرى من الإقامة ليصبحوا متخصصين في علم الوراثة الطبية المعتمدين من مجلس الإدارة. هناك فرصة وظيفية أخرى وهي العمل لدى وكالة إنفاذ القانون كأخصائي في علم الأمراض الوراثي الشرعي ، الأمر الذي يتطلب أيضًا إكمال درجة الطب.
4. تحديد متطلباتك الشخصية
يحتاج علماء الوراثة إلى سمات شخصية معينة اعتمادًا على دورهم. يحتاج علماء الوراثة المختبرية إلى خصائص مثل التفكير النقدي والمثابرة لمتابعة السلاسل المنطقية للمعلومات وتحليل كميات كبيرة من البيانات. يحتاج علماء الوراثة الطبية الذين يعملون مع المرضى إلى سمات مثل التعاطف والرحمة حتى يتمكنوا من الراحة والتواصل مع مرضاهم. ضع سماتك الشخصية في الاعتبار عند اتخاذ قرار بشأن التركيز على البحث أو علاج المرضى.
مهارات عالم الوراثة
هناك العديد من المهارات اللينة والمهارات الصعبة التي يحتاجها علماء الوراثة ، بما في ذلك:
- إدارة الوقت: لدى علماء الوراثة مواعيد نهائية للوفاء بها أثناء إجراء البحث ، لذا فهم بحاجة إلى تحديد أولويات المهام وإدارة وقتهم مع الاستمرار في إنتاج عمل جيد.
- حل المشكلات: يجد علماء الوراثة حلولًا للقضايا العلمية المعقدة باستخدام التجارب وتحليل البيانات.
- المثابرة: يستخدم علماء الوراثة أساليب التجربة والخطأ ويحتاجون إلى أن يكونوا دقيقين في أبحاثهم ، الأمر الذي يتطلب المثابرة لمواصلة العمل وتجربة عمليات جديدة.
- الرياضيات: يستخدم هؤلاء المحترفون بانتظام الصيغ والمعادلات المعقدة ، ويحتاجون إلى فهم الإحصاء وحساب التفاضل والتكامل والرياضيات العامة.
- مهارات التعامل مع الآخرين: يعمل العديد من علماء الوراثة مع فرق متعددة التخصصات على هدف مشترك ، ويعملون كقادة للفريق ويوجهون أعضاء فريقهم ويحفزونهم.
- التفكير النقدي: يستخدم علماء الوراثة الحكم والمنطق لاستخلاص النتائج من نتائج تجاربهم.
- التواصل: يحتاج علماء الوراثة إلى التواصل بوضوح مع أعضاء فريقهم ، ونشر التقارير ، وكتابة الأوراق البحثية وتقديم العروض التقديمية ، مما يجعل التواصل الشفهي والكتابي مهمًا.
- البراعة: يحتاج علماء الوراثة إلى الدقة والدقة عند إجراء التجارب والتحليلات العلمية. قد يقومون بتشغيل معدات تتطلب حركات دقيقة ، مما يجعل البراعة مهارة أساسية يجب تطويرها.
أهم الجامعات لدراسة هندسة الوراثة
دراسة هندسة الوراثة تتطلب مؤسسات تعليمية ذات مستوى عالٍ، توفر برامج دراسية متقدمة، وأبحاثًا حديثة، ومختبرات مجهزة بأحدث التقنيات. سنستعرض هنا أهم الجامعات العالمية التي تقدم برامج متميزة في هذا المجال.
جامعة هارفارد (Harvard University)
تعتبر جامعة هارفارد من أعرق الجامعات في العالم، وتتميز ببرامجها المتقدمة في دراسة هندسة الوراثة. توفر الجامعة بيئة أكاديمية وبحثية متميزة، حيث يمكن للطلاب المشاركة في أبحاث رائدة تحت إشراف أساتذة ذوي خبرة واسعة في هذا المجال. توفر هارفارد مختبرات حديثة وموارد تعليمية ضخمة تدعم الطلاب في تطوير مهاراتهم العلمية والبحثية.
معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)
معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هو مؤسسة تعليمية وبحثية معروفة عالميًا بريادتها في مجال العلوم والهندسة. برامج دراسة هندسة الوراثة في MIT تجمع بين النظرية والتطبيق العملي، مما يسمح للطلاب بفهم عميق للأسس العلمية وتطوير حلول تقنية مبتكرة. يتميز المعهد بمختبرات مجهزة بأحدث الأجهزة والتقنيات الحيوية، مما يتيح للطلاب فرصة للتدريب العملي المتقدم.
جامعة ستانفورد (Stanford University)
تعد جامعة ستانفورد من الجامعات الرائدة في مجال دراسة هندسة الوراثة، حيث تقدم برامج تعليمية وبحثية متقدمة. تركز ستانفورد على تقديم تعليم متعدد التخصصات يجمع بين علوم الوراثة، البيولوجيا الجزيئية، والهندسة الحيوية. الطلاب في ستانفورد يحصلون على فرص للمشاركة في أبحاث مبتكرة وتطوير تقنيات جديدة تحت إشراف نخبة من العلماء والباحثين.
جامعة كاليفورنيا، بيركلي (UC Berkeley)
جامعة كاليفورنيا في بيركلي تعتبر من أفضل الجامعات في الولايات المتحدة لدراسة هندسة الوراثة. تقدم بيركلي برامج تعليمية متقدمة وأبحاثًا رائدة في هذا المجال. يتميز قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية في الجامعة بأنه يضم نخبة من الأساتذة والعلماء الذين يساهمون في تقدم المعرفة العلمية من خلال أبحاثهم المبتكرة.
جامعة كامبريدج (University of Cambridge)
تعد جامعة كامبريدج من أعرق الجامعات في العالم وتقدم برامج متميزة في دراسة هندسة الوراثة. تركز الجامعة على تقديم تعليم وبحث عالي الجودة، وتوفر مختبرات مجهزة بأحدث التقنيات لدعم أبحاث الطلاب. برامج كامبريدج تتيح للطلاب فرصة للعمل مع علماء مرموقين في مجال الوراثة، مما يساعدهم على تطوير مهاراتهم البحثية والتقنية.
جامعة أكسفورد (University of Oxford)
جامعة أكسفورد تتميز ببرامجها القوية في دراسة هندسة الوراثة. توفر الجامعة بيئة أكاديمية تحفز على الابتكار والبحث العلمي. طلاب أكسفورد يستفيدون من الإرشاد الأكاديمي الممتاز والمرافق البحثية المتطورة، مما يمكنهم من إجراء أبحاث ذات تأثير كبير في مجال الوراثة والهندسة الحيوية.
المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zurich)
المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ يعتبر من بين أفضل الجامعات في العالم في دراسة هندسة الوراثة. يتميز المعهد ببرامج دراسية تجمع بين التعليم النظري والتدريب العملي المتقدم. مختبرات المعهد مجهزة بأحدث الأجهزة والتقنيات، مما يتيح للطلاب إجراء أبحاث متقدمة في مجالات متنوعة تشمل البيولوجيا الجزيئية والهندسة الوراثية.
جامعة هايدلبرغ (Heidelberg University)
جامعة هايدلبرغ في ألمانيا تتميز ببرامجها القوية في دراسة هندسة الوراثة. توفر الجامعة بيئة بحثية متقدمة، حيث يمكن للطلاب المشاركة في أبحاث حديثة ومتطورة. تتميز هايدلبرغ بمختبراتها الحديثة وأساتذتها المتميزين الذين يساهمون في إعداد جيل جديد من العلماء المبدعين في مجال الوراثة والهندسة الحيوية.
جامعة طوكيو (University of Tokyo)
تعتبر جامعة طوكيو من الجامعات الرائدة في اليابان وفي آسيا بشكل عام في مجال دراسة هندسة الوراثة. تقدم الجامعة برامج دراسية وبحثية متقدمة، وتوفر للطلاب فرصًا للعمل في مختبرات حديثة ومتطورة. تشتهر جامعة طوكيو بأبحاثها الرائدة في مجال الهندسة الوراثية وتطبيقاتها الطبية والزراعية.
جامعة بكين (Peking University)
جامعة بكين هي من الجامعات الرائدة في الصين وتقدم برامج متميزة في دراسة هندسة الوراثة. تتميز الجامعة ببيئة أكاديمية تحفز على الابتكار والبحث العلمي. توفر الجامعة مختبرات حديثة وأساتذة ذوي خبرة واسعة في مجالات الوراثة والبيولوجيا الجزيئية، مما يمكن الطلاب من اكتساب مهارات علمية وبحثية متقدمة.
جامعة ملبورن (University of Melbourne)
جامعة ملبورن تعد من أفضل الجامعات في أستراليا لدراسة هندسة الوراثة. تقدم الجامعة برامج دراسية متقدمة وأبحاثًا مبتكرة في هذا المجال. يتميز قسم البيولوجيا الجزيئية والهندسة الحيوية في ملبورن بمرافقه البحثية الحديثة وأساتذته المتميزين الذين يساهمون في تطوير تقنيات جديدة وتحقيق اكتشافات علمية هامة.
جامعة سيدني (University of Sydney)
جامعة سيدني تقدم برامج قوية في دراسة هندسة الوراثة، حيث تركز على التعليم المتعدد التخصصات والبحث العلمي المتقدم. توفر الجامعة بيئة أكاديمية داعمة تمكن الطلاب من المشاركة في أبحاث مبتكرة وتطوير مهاراتهم التقنية والعلمية. تتميز جامعة سيدني بمختبراتها الحديثة وأساتذتها الذين يتمتعون بخبرة واسعة في مجال الوراثة والهندسة الحيوية.
رواتب خريجي هندسة الوراثة
يختلف راتب عالم الوراثة حسب مستوى التعليم ومقدار الخبرة والموقع الجغرافي والميدان المحدد والطلب في سوق العمل. على الرغم من أن معلومات الراتب التالية ليست خاصة بعلماء الوراثة ، فإن فئات الوظائف الأوسع نطاقًا تشمل علماء الوراثة بداخلهم. في الولايات المتحدة ، يبلغ متوسط الراتب للعالم 95365 دولارًا سنويًا ، ومتوسط الراتب لعالم البيانات هو 121.858 دولارًا سنويًا .
أشهر علماء هندسة الوراثة
هناك العديد من العلماء البارزين في مجال هندسة الوراثة، ومن بين أشهرهم:
1. جنيفر دودنا (Jennifer Doudna)
إيمانويل شاربنتييه (Emmanuelle Charpentier)
تعتبر كل من جنيفر دودنا وإيمانويل شاربنتييه من أشهر العلماء في مجال هندسة الوراثة الحديثة بسبب تطويرهما لتقنية CRISPR/Cas9، وهي أداة قوية لتعديل الجينات بدقة عالية. حصلتا على جائزة نوبل في الكيمياء عام 2020 لجهودهما في هذا المجال.
2. كريغ فينتر (Craig Venter)
كريغ فينتر هو عالم وراثة شهير أسس معهد الأبحاث الجينومية (TIGR) وكان له دور رئيسي في مشروع الجينوم البشري. كما قاد فريقاً لإنشاء أول خلية بكتيرية ذات جينوم صناعي في عام 2010، مما يعد خطوة هامة في مجال البيولوجيا التركيبية.
3. جيمس واتسون (James Watson) وفرانسيس كريك (Francis Crick)
على الرغم من أن اكتشافهما للهيكل الحلزوني المزدوج للـDNA يعود إلى عام 1953، إلا أن تأثيرهما على علم الوراثة وهندسة الوراثة لا يمكن تجاهله. لقد وضعا الأساس لفهم كيفية عمل الجينات على المستوى الجزيئي.
4. هربرت بوير (Herbert Boyer) وستانلي كوهين (Stanley Cohen)
هما من الرواد في تقنية الحمض النووي المؤتلف (Recombinant DNA) في السبعينيات، والتي مهدت الطريق لتطوير العديد من التطبيقات في الطب والصناعة والزراعة.
5. ريتشارد روبرتس (Richard J. Roberts) وفيليب شارب (Phillip Sharp)
فاز كلاهما بجائزة نوبل في الطب عام 1993 لاكتشافهما الجينات المنقسمة (split genes) والتي غيرت فهمنا للبنية الجينية وتنظيم التعبير الجيني.
6. جورج تشيرش (George Church)
جورج تشيرش هو عالم وراثة وبيولوجيا تركيبية، معروف بعمله الرائد في تسلسل الجينوم وتقنيات تعديل الجينات. له إسهامات كبيرة في تطوير تقنيات تحرير الجينات بما في ذلك CRISPR.
هؤلاء العلماء وغيرهم قدموا إسهامات كبيرة لمجال هندسة الوراثة، مما ساعد على تحقيق تقدمات هائلة في فهمنا للوراثة وتطبيقاتها في مختلف المجالات.
المصادر: genome | genengnews | Leverage Edu | Explore Biotech | College Factual
