• Kas ir ģenētiskā manipulācija?
• Ģenētiskās manipulācijas veidi
• Ģenētiskās manipulācijas piemēri
• Ģenētiskās manipulācijas priekšrocības un trūkumi
• Ģenētiskās manipulācijas ētiskie aspekti
• Ģenētiskās manipulācijas juridiskie aspekti

Mēs izskaidrojam, kas ir ģenētiskā manipulācija, tās priekšrocības, trūkumi un ētiskie aspekti. Arī piemēri šodien.

Ģenētiskā manipulācija pievieno, maina vai noņem gēnus.

Kas ir ģenētiskā manipulācija?

Tas ir pazīstams kā ģenētiskā manipulācija vai gēnu inženierija dažādiem metodes un zinātniski tehnoloģiskās procedūras, kas ļauj cilvēks modificēt vai pārkombinēt DNS un citi nukleīnskābes no dzīvās būtnes, ar mērķi iegūt tādas dzīves formas, kas apmierina noteiktas vajadzības. Lai to izdarītu, tie tiek pievienoti, mainīti vai likvidēti gēni no ģenētiskais kods dzīvo būtņu, ko sauc arī par ģenētisko rediģēšanu.

Cilvēks maina dzīvo būtņu ģenētisko saturu kopš civilizācijas pirmsākumiem. Izmantojot tādus procesus kā pieradināšana un selektīva audzēšana, cilvēks tiek izmantots a mākslīgā atlase dažādu šķirņu suņu, mājlopu vai pārtikas augu likteni.

Tomēr tās tiek uzskatītas par netiešām ģenētisko izmaiņu formām, kas ļoti atšķiras no tām, kas pieejamas laboratorijā, pateicoties bioķīmija Tomēr ģenētika, kuras iejaukšanās genomā ir tieša.

Tiešās ģenētiskās manipulācijas aizsākumi radās 20. gadsimtā, pateicoties bioķīmijas un ģenētikas attīstībai, bet jo īpaši 1968. gadā atklājumam. fermenti ierobežojums (restrikcijas endonukleāze), veids olbaltumvielas spēj atpazīt konkrētus ģenētiskā koda segmentus un noteiktā punktā "nogriezt" DNS.

Šo Šveices bioķīmiķa Vernera Ārbera (1929-1929) atklājumu vēlāk izstrādāja un pilnveidoja amerikāņi Hamiltons Smits (1931-) un Daniels Nathans (1928-1999).

Pateicoties tam, 1973. gadā amerikāņu bioķīmiķi Stenlijs Koens un Herberts V. Boiers spēra pirmo vēsturisko soli indivīda ģenētiskajā manipulācijā: viņi sagrieza DNS molekulu gabalos, rekombinēja gabalus un vēlāk injicēja baktērijās. escherichia coli, kas turpināja normāli vairoties.

Mūsdienās pastāv dažādas gēnu inženierijas metodes, piemēram, DNS amplifikācija, sekvencēšana un rekombinācija, polimerāzes ķēdes reakcija (PCR), plazmacitoze, molekulārā klonēšana vai gēnu bloķēšana. Tādējādi dzīvas būtnes dziļajā bioķīmiskajā funkcionēšanā ir iespējams izmainīt konkrētus segmentus vai konkrētas vielas, spējot to "ieprogrammēt" uzdevumu veikšanai vai apveltīt ar noteiktām īpašībām.

Acīmredzot šāda veida zināšanas ir saistītas ar svarīgu ētisku dilemmu, jo genomā ieviestās izmaiņas vēlāk tiek mantotas dzīvo būtņu pēcnācējiem un tādējādi saglabājas sugā.

Ar gēnu inženieriju var iegūt augu sugas, kas ir izturīgākas pret kaitēkļiem, piemēram, peles ar iedzimtām slimībām medicīniskiem eksperimentiem vai pat neārstējamu slimību terapiju; bet arī izstrādāt slimības iespējamai bakterioloģiskai karai.

Ģenētiskās manipulācijas veidi

Mūsdienās galvenie ģenētiskās manipulācijas veidi ir šādi:

• DNS sekvencēšana. Tas ietver dažādu bioķīmisko metožu un paņēmienu piemērošanu molekula dzīvas būtnes DNS, lai noteiktu, kāda ir specifiskā nukleotīdu (adenīna, guanīna, timīna un citozīna) secība, kas to veido, kaut kas galvenais, lai atšifrētu dzīves laikā notiekošo bioķīmisko procesu dabisko "programmēšanu". . DNS sekvencēšana ir milzīgs uzdevums, jo tas ietver milzīgu informācijas daudzumu, pat ja mikroskopiskas būtnesBet šodien to var izdarīt ātri, pateicoties datorizācijai.
• Rekombinantā DNS. Šī metode sastāv no mākslīgas DNS molekulas ģenerēšanas, izmantojot metodes in vitro, un pēc tam injicējiet to a organisms un novērtē viņu sniegumu. To parasti veic, iegūstot noteiktu informāciju no dzīvas būtnes un iekļaujot to citā, un tas ļauj iegūt specifiskus proteīnus (medicīniskiem vai farmakoloģiskiem nolūkiem), iegūt vakcīnas vai uzlabot pārtikas sugu ekonomiskos rādītājus.
• Polimerāzes ķēdes reakcija (PCR). To sauc arī par PCR, tā saīsinājumam angļu valodā, tā ir 1986. gadā izstrādāta DNS amplifikācijas metode, kas sastāv no daudzu DNS "veidnes" molekulas kopiju iegūšanas no virknes enzīmu, ko sauc par polimerāzēm. Šo metodi pašlaik izmanto ļoti dažādās jomās, piemēram, DNS identificēšanā kriminālistikas izmeklējumos vai patogēnu ģenētiskajā identificēšanā (vīruss Y baktērijas) jaunām slimībām.
• CRISPR. Viņa vārds ir akronīms angļu valodā (grupēti regulāri starpstarpināti īsi palindromiski atkārtojumi) no grupētiem un regulāri izvietotiem īsiem palindromiskiem atkārtojumiem, ko sauc par baktēriju spēju iekļaut savā genomā daļu no to vīrusu DNS, kas tās ir inficējušas, mantojot no saviem pēcnācējiem spēju atpazīt iebrūkošo DNS un spēt lai aizstāvētu sevi turpmākajos gadījumos. Citiem vārdiem sakot, tā ir daļa no imūnsistēmas prokarioti. Taču kopš 2013. gada šis mehānisms tiek izmantots kā ģenētiskas manipulācijas līdzeklis, izmantojot metodi, ar kuru baktērijas "sagriež" un "pielīmē" savu DNS, lai iekļautu jaunu informāciju, izmantojot enzīmu, ko sauc par Cas9.

Ģenētiskās manipulācijas piemēri

Ģenētiskās manipulācijas ļauj radīt pārtiku, kas labāk iztur laika ritējumu.

Daži gēnu inženierijas izmantošanas piemēri mūsdienās ir:

• Gēnu terapija. Šis terapijas veids, ko izmanto, lai apkarotu ģenētiskas slimības, sastāv no bojāta indivīda DNS segmenta aizstāšanas ar veselīgu kopiju, tādējādi novēršot iedzimtu slimību attīstību.
• Mākslīga proteīnu iegūšana. Farmācijas rūpniecība iegūst daudzas tās olbaltumvielas un vielas medicīniskai lietošanai, pateicoties baktēriju ģenētiskajām izmaiņām un raugs (sēnes), kā Saccharomyces cerevisiae. Šīs dzīvās būtnes ir ģenētiski "ieprogrammētas", lai radītu milzīgu daudzumu organisko savienojumu, piemēram, cilvēka hitināzi vai cilvēka proinsulīnu.
• "Uzlabotu" dzīvnieku sugu iegūšana. Lai cīnītos pret badu vai vienkārši palielinātu noteiktu produktu ražošanu ēdiens Ir mainīts dārzeņi vai dzīvnieki, liellopu, cūku vai pat ēdamo zivju genoms, lai tie dotu vairāk piena vai vienkārši augtu ātrāk.
• Sēklas transgēna pārtika". Līdzīgi kā iepriekš, augļu, dārzeņu vai dārzeņu augi ir ģenētiski pārveidoti, lai padarītu tos vairāk izdevīgi un maksimāli palielināt to produkciju: kultūras, kas labāk iztur sausumu, kas aizsargā sevi pret kaitēkļiem, kas ražo lielākus augļus vai ar mazāk sēklām, vai vienkārši augļi, kas nobriest lēnāk un tāpēc ilgāku laiku tiek transportēti līdz patērētājam, nekaitējot sev.
• Rekombinanto vakcīnu iegūšana. Daudzas pašreizējās vakcīnas, piemēram, tās, kas pasargā mūs no B hepatīta, tiek iegūtas, izmantojot ģenētiskās manipulācijas metodes, kurās tiek mainīts patogēna ģenētiskais saturs, lai kavētu vai novērstu tā vairošanos, lai tās nevarētu izraisīt slimību, bet tās var atļaut imūnsistēma sagatavot aizsardzību pret turpmākām faktiskām infekcijām. Tas arī ļauj izolēt konkrētus gēnus, ko injicēt Ķermenis cilvēku un tādējādi iegūst imunitāti pret dažādām slimībām.

Ģenētiskās manipulācijas priekšrocības un trūkumi

Kā redzējām, gēnu inženierija ļauj veikt iepriekš neiedomājamus uzdevumus, pateicoties dziļai izpratnei par galvenajiem dzīves mehānismiem. Tādējādi starp tā priekšrocībām mēs varam izcelt:

• Būtisku bioķīmisko vielu masveida un ātra iegūšana, kas spēj cīnīties ar slimībām un uzlabot Veselība no cilvēce. Tas attiecas gan uz zālēm, gan vakcīnām un citiem savienojumiem.
• Iespēja būtiski uzlabot pārtikas rūpniecība un cīnīties pret badu un nepietiekamu uzturu pasaulē, izmantojot kultūras, kas ir izturīgākas pret klimatu vai kas ražo lielākus un barojošākus augļus.
• Iespēja "izlabot" ģenētiskos defektus, kas izraisa slimības, izmantojot īpašu gēnu rediģēšanu.

Tomēr tā trūkumi ietver:

• Tie ietver ētiskas un morālas dilemmas, kas liek mums pārdomāt cilvēka vietu lietu kārtībā, jo ģenētiskās manipulācijas kļūda var sabojāt visu sugu vai izraisīt ekoloģisku katastrofu.
• "Uzlabotās" sugas konkurē ar priekšrocībām pār dabiskajām sugām, lai tās sāktu tās aizstāt, noplicinot sugas ģenētisko daudzveidību, jo, piemēram, vienas un tās pašas uzlabotās sēklas tiek izmantotas kultūrām dažādās pasaules ģeogrāfiskajās vietās.
• Ģenētiski modificētas pārtikas uzņemšanas ilgtermiņa ietekme uz cilvēku populāciju nav zināma, tāpēc vēlāk joprojām var rasties neparedzamas komplikācijas.

Ģenētiskās manipulācijas ētiskie aspekti

Ģenētiskām manipulācijām var būt neparedzētas sekas cilvēkiem un citām sugām.

Tāpat kā visi zinātniskie vingrinājumi, ģenētiskā manipulācija ir amorāla, tas ir, tai ir gan labvēlīga, gan, iespējams, kaitīga spēja atkarībā no tā, kā mēs tās izmantojam. Tas nozīmē, ka ir nepieciešamas debates ētiski par cilvēka iejaukšanos dabā tik dziļos un neatgriezeniskos līmeņos, kas tiek nodoti laikā no paaudzes uz otru.

Viena no šīm dilemmām ir saistīta ar cilvēka iejaukšanās robežām sugu bioloģiskajā funkcionēšanā. Vai cilvēces labklājībai vai, vēl ļaunāk, pārtikas rūpniecības vai sistēmas labklājībai kapitālists pasaulē, būt augstākam par dzīvnieku vai augu sugu labklājību? Vai ir vērts noplicināt vienīgās zināmās planētas ģenētisko mantojumu ar dzīvi, lai ražotu ienesīgākas kultūras?

Tam jāpievieno iespēja apzināti vai nejauši radīt jaunas dzīvo būtņu sugas, īpaši mikroorganismus. Cik pārliecināti mēs esam, ka mēs neveidojam patogēnus, kas var radīt ciešanas visā pasaulē ne tikai cilvēkiem, bet arī citām sugām?

Visbeidzot, ir cilvēciskais aspekts. Cik daudz mums vajadzētu iejaukties mūsu kā sugas genomā? Slimību un iedzimtu defektu ārstēšana ir slavējams mērķis, taču ir vērts to rūpīgi aplūkot, jo tas ir bīstami tuvu sugas "uzlabošanai".

Tas nākotnē varētu radīt daudzas neērtības, sākot no neparedzamām slimībām, kas tiek nodotas nākamajām paaudzēm, līdz sabiedrībām, kuru pamatā ir diskriminācija ģenētika, kā jau vairākkārt brīdinājusi zinātniskā fantastika.

Ģenētiskās manipulācijas juridiskie aspekti

Kad tiek saprasta ētiskā dilemma, ko rada gēnu inženierija, ir saprotams, ka šajā jautājumā ir nepieciešams īpašs tiesiskais regulējums, kas nodrošina ne tikai vides aizsardzību, bet arī cilvēka dzīvības, tagadnes un nākotnes, cieņu.

Lielākā daļa no šiem juridiskajiem un ētikas kodeksiem cenšas novilkt robežu, kas atdala terapeitisko – cīņu pret slimībām un cīņu par veselības uzlabošanu. dzīves kvalitāte cilvēku — ideoloģisko, estētisko vai politisko. Acīmredzot šīs tiesību normas atšķiras atkarībā no katras valsts tiesiskā regulējuma.

Tomēr tādas darbības kā klonēšana Pārmantojamu īpašību ieviešana genomā un tieša embriju apstrāde nolūkos, kas nav tikai medicīniski, ir aizliegti un tiek uzskatīti par amorāliem un riskantiem cilvēcei saskaņā ar Vispārējās deklarācijas par cilvēka genomu noteikumiem. cilvēktiesības (ANO) un Starptautiskās bioētikas komitejas UNESCO.

Tomēr ir dzirdētas balsis, kas pieprasa, lai šīs daudzpusējās organizācijas sniegtu stingrāku un skaidrāku paziņojumu šajā jautājumā, jo īpaši pēc tam, kad 2012. gadā Ķīnā piedzima pirmās divas cilvēku dvīņu meitenes bez jebkāda HIV vīrusa infekcijas riska, pateicoties pieteikumam. -pilnīgi nelikumīgi - CRISPR metodi savos embrijos. Tas ir, pirmie divi ģenētiski rediģēti cilvēki.