علاقة الكيمياء الحيوية بعلم الحيوان

الكيمياء الحيوية للحيوان هي دراسة التفاعلات الكيميائية المختلفة التي تحدث في جسم الحيوان مدى الحياة، حيث يركز البحث على الكيمياء الحيوية الحيوانية وثيقة الصلة بفهم الجوانب الرئيسية لعلوم الطب البيطري وتربية الحيوانات؛ وذلك لفهم عملية التمثيل الغذائي ووظيفة الحيوانات في الصحة والمرض.

الكيمياء الحيوية وعلم الحيوان

في الطب البيطري والبحوث تعد الكيمياء الحيوية وثيقة الصلة بعملية التمثيل الغذائي ووظيفة الحيوانات في الصحة والمرض، وتشكل الأساس لفهم ذكي للجوانب الرئيسية للعلوم البيطرية وتربية الحيوانات والكيمياء الحيوية الإنشائية، وخاصة البروتينات والأحماض النووية (DNA و RNA).

دور الكيمياء الحيوية في الحيوان

في الأساس إن الكيمياء الحيوية هي نوع المواد الكيميائية التي يمكن العثور عليها في الكائنات الحية، لذلك يمكن تعريف الكيمياء الحيوية على أنها فرع الكيمياء الذي يدرس المواد الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية من النباتات والحيوانات وحتى الإنسان. 

إذن، الكيمياء الحيوية هي نوع الكيمياء الذي يدرس المواد الكيميائية والعمليات التي تحدث في جسم الكائنات الحية، كطريقة لفهم عملية الحياة من منظور الكيمياء، وكعلم فإن الكيمياء الحيوية للحيوان هي فرع من فروع العلم الذي يدرس التركيب والوظيفة والمكونات الخلوية مثل البروتين والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية والجزيئات الحيوية الأخرى في الحيوانات، كما تركز الكيمياء الحيوية بشكل خاص على التفاعلات الكيميائية التي تتضمن الإنزيمات وخصائص البروتين.

الكيمياء الحيوية السريرية في علاج الحيوان

تعرف الكيمياء الحيوية السريرية بأنها تحليل بلازما الدم أو المصل للعديد من سوائل الجسم بما في ذلك الركائز والإنزيمات والهرمونات إلى جانب تلك المستخدمة في مراقبة وتشخيص أمراض الحياة البرية، تشمل الاختبارات أيضًا تحليل سوائل الحياة البرية بما في ذلك البول والسائل النخاعي وسوائل الاستسقاء، ويتم استخدام اختبارات محددة؛ لتكون قادرة على تشخيص حالة سريرية واحدة لعدة عوامل تؤثر على التحليلات الأكثر شيوعًا المطلوبة.

تماشياً مع هذا المبدأ، يمكن إجراء مجموعة من الاختبارات المُختارة جيدًا؛ لتوفير معلومات حول مجموعة متنوعة من الحالات الوالدية في علاج الحياة البرية، كما تُستخدم اختبارات الكيمياء الحيوية جنبًا إلى جنب مع أمراض الدم الكاملة، حيث إن تقييم كلتا النتيجتين ضروريان للتعرف على أنماط المرض المميزة.

دور الكيمياء الحيوية السريرية الحيوانية

الكيمياء الحيوية الحيوانية تدرس التفاعلات الكيميائية المختلفة في جسم الحيوانات، وهذا وثيق الصلة بفهم العديد من جوانب العلوم البيطرية وتربية الحيوانات، ويتضمن ذلك فهمًا معززًا لعملية التمثيل الغذائي ووظيفة العملية في الصحة والمرض عند الحيوانات، كما ترتبط الكيمياء الحيوية بعملية التمثيل الغذائي والوظيفة وتشكل الأساس لفهم كيفية ارتباط الهندسة الكيميائية للجزيئات البيولوجية بوظائفها.

في حالة تربية الحيوانات من الضروري فهم وتحليل المعلمات الكيميائية، كما يتم تسخير أدوات الكيمياء الحيوية لتربية ونمو الحيوانات الأليفة، ويستخدم الأطباء البيطريون مجموعة من الأدوات البيوكيميائية لتشخيص الأمراض في الحيوانات، على سبيل المثال، يتم استخدام التقنيات الحديثة مثل قياس الشد الديناميكي (DT) في حالة تربية الماشية.

يتم استخدام (DT) لتحليل مصل الدم و (PCR) لعلامات معينة للفحص العام والتشخيص الكامل لفترات صحة الحيوان في حالة تربية الماشية ومؤشرات الدم مثل البروتين الكلي وجزيئاتها والإنزيمات والمستقلبات الجزيئية المنخفضة مثل الجلوكوز والدون، والبيليروبين والكاتيونات والأنيونات.

على وجه الخصوص تُستخدم دراسات الأحماض النووية الخالية من الخلايا المنتشرة في الدم للدراسة والتحليل، على سبيل المثال الحمل والأمراض المعدية والمزمنة والسرطان، ويمكن اكتشاف هذا الحمض النووي الخالي من الخلايا باستخدام التقنيات البيولوجية الجزيئية القياسية، مثل تضخيم الحمض النووي وتسلسل الجيل التالي.

علاوة على ذلك تسمح التقنيات الحديثة مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي بتقدير كمي مُحسّن لتغيرات عدد النسخ التي تعتبر مهمة بشكل خاص في تشخيص الكروموسوم جميع الانحرافات فيها قبل الولادة.

استخدام الكيمياء الحيوية في التكاثر الحيواني

تعتبر الخصوبة خاصية جذابة في حيوانات الماشية، حيث يمكن أن تؤثر عدة عوامل على الخصوبة، والتي تشمل العوامل الوراثية والحالة الصحية والآثار البيئية وممارسات الإدارة.

تم استخدام الكيمياء الحيوية للتلاعب بالخصوبة، على سبيل المثال الماشية من خلال استهداف العديد من الخطوات الرئيسية في الخصوبة، وتشمل هذه إنتاج الأمشاج والإباضة والإخصاب والزرع والحمل، حيث إن التلاعب بالخصوبة باستخدام الأساليب البيوكيميائية قد مكّن صناعة الأغذية والزراعة من إنتاج اللحوم والحليب بكفاءة بطريقة تلبي متطلبات الأعداد السكانية المتزايدة.

الكيمياء الحيوية للثروة الحيوانية المحسنة

على نحو متزايد يتم أيضًا النظر في استخدام تقنية الجينوم أو تحرير الجينات، وباستخدام هذا النهج، يمكن تعديل موضع جينومي بقري على وجه التحديد في الخلايا الجسدية لضرب جينات معينة عبر آلية تسمى إعادة التركيب المتماثل، كما تم استخدام استراتيجية استهداف الجينات هذه في الغالب في الخلايا الجذعية الجنينية للفأر كدليل على المفهوم.

ومع التطور اللاحق للنوكليازات المصممة مثل نوكليازات إصبع الزنك ونوكليازات المستجيب الشبيه بمنشط النسخ (TALENs)، متجمعة بانتظام بين التكرارات القصيرة المتناظرة والبروتين المرتبط بـ CRISPR 9 (CRISPR / Cas9)، حيث تمتلك الهندسة الجينومية الأكثر كفاءة وسهولة في الحيوانات كان ممكنا، كما ينتج عن ذلك حيوانات معدلة وراثيًا، يمكنها إنتاج الحليب بمركبات طبية مفيدة، أو لحوم ذات خصائص غذائية أفضل، أو زيادة مقاومة الامراض.