• Kaj je genetska manipulacija?
• Vrste genetske manipulacije
• Primeri genske manipulacije
• Prednosti in slabosti genske manipulacije
• Etični vidiki genetske manipulacije
• Pravni vidiki genetske manipulacije

Pojasnimo, kaj je genetska manipulacija, njene prednosti, slabosti in etične vidike. Tudi današnji primeri.

Genetska manipulacija dodaja, spreminja ali odstrani gene.

Kaj je genetska manipulacija?

Različnim je znan kot genetska manipulacija ali genski inženiring tehnike in znanstveno-tehnološke postopke, ki omogočajo človeško bitje spremeniti ali rekombinirati DNK in drugi nukleinska kislina od živa bitja, z namenom pridobivanja oblik življenja, ki zadovoljujejo določene potrebe. V ta namen se dodajo, spremenijo ali odstranijo geni od genetska koda živih bitij, imenovano tudi genetsko urejanje.

Človeška sprememba genetske vsebine živih bitij se dogaja že od začetka civilizacije. S procesi, kot sta udomačevanje in selektivna vzreja, je človek uporabil a umetna selekcija na usodo različnih pasem psov, živine ali živilskih rastlin.

Vendar se te štejejo za posredne oblike genetske spremembe, ki se zelo razlikujejo od tistih, ki so na voljo v laboratoriju, zahvaljujoč biokemija Pa vendarle genetika, katerega poseg v genom je neposreden.

Neposredna genetska manipulacija je nastala v 20. stoletju, zahvaljujoč napredku biokemije in genetike, predvsem pa zaradi odkritja leta 1968 encimi restrikcija (restrikcijska endonukleaza), vrsta beljakovine sposoben prepoznati specifične segmente genetske kode in na določeni točki »prerezati« DNK.

To ugotovitev švicarskega biokemika Wernerja Arberja (1929-) sta kasneje razvila in izpopolnila Američana Hamilton Smith (1931-) in Daniel Nathans (1928-1999).

Zahvaljujoč temu sta leta 1973 ameriška biokemika Stanley N. Cohen in Herbert W. Boyer naredila prvi zgodovinski korak v genetski manipulaciji posameznika: razrezala sta molekulo DNK na koščke, koščke rekombinirala in jo kasneje vbrizgala v bakterijo. escherichia coli, ki se je normalno razmnoževal.

Danes obstajajo različne tehnike genskega inženiringa, kot so pomnoževanje DNK, sekvenciranje in rekombinacija, polimerazna verižna reakcija (PCR), plazmacitoza, molekularno kloniranje ali blokiranje genov, med drugim. Tako je mogoče v globokem biokemičnem delovanju živega bitja spremeniti določene segmente ali specifične snovi, ga lahko »programirati« za opravljanje nalog ali obdariti z določenimi lastnostmi.

Očitno gre pri tovrstnem znanju za pomembno etično dilemo, saj se spremembe, vnesene v genom, kasneje podedujejo potomcem živih bitij in zato vztrajajo v vrsti.

Z genskim inženiringom lahko dosežemo rastlinske vrste, ki so bolj odporne na škodljivce, na primer miši s prirojenimi boleznimi za medicinske eksperimente ali celo terapije za neozdravljive bolezni; ampak tudi za načrtovanje bolezni za morebitno bakteriološko vojno.

Vrste genetske manipulacije

Glavne oblike genske manipulacije so danes naslednje:

• Zaporedje DNK. Vključuje uporabo različnih biokemičnih metod in tehnik za molekula DNK živega bitja, da bi ugotovili, kakšno je specifično zaporedje nukleotidov (adenin, gvanin, timin in citozin), ki ga sestavljajo, nekaj ključnega za dešifriranje naravnega "programiranja" biokemičnih procesov, ki se odvijajo v življenju. . Zaporedje DNK je ogromna naloga, saj vključuje ogromne količine informacij, tudi v primeru mikroskopska bitjaDanes pa je to mogoče hitro narediti zahvaljujoč informatizaciji.
• Rekombinantna DNK. Ta tehnika je sestavljena iz generiranja umetne molekule DNK z metodami in vitroin ga nato vbrizgajte v a organizem in oceni njihovo delovanje. To se praviloma izvaja tako, da iz živega bitja izvlečemo določene informacije in jih vključimo v drugo, ter omogoča pridobivanje specifičnih beljakovin (za medicinske ali farmakološke namene), pridobivanje cepiv ali izboljšanje ekonomske učinkovitosti živilskih vrst.
• Polimerazna verižna reakcija (PCR). Imenuje se tudi PCR, za svojo kratico v angleščini, je tehnika pomnoževanja DNK, razvita leta 1986, ki je sestavljena iz pridobivanja številnih kopij molekule "predloge" DNK iz serije encimov, imenovanih polimeraze. Ta metoda se trenutno uporablja na zelo različnih področjih, kot je identifikacija DNK v forenzičnih preiskavah ali genetska identifikacija patogenov (virus Y bakterije) novih bolezni.
• CRISPR. Njegovo ime je akronim v angleščini (združene redno prepletene kratke palindromske ponovitve) združenih in redno razporejenih kratkih palindromnih ponovitev, tako imenujemo sposobnost bakterij, da v svoj genom vključijo del DNK virusov, ki so jih okužili, in od potomcev podedujejo sposobnost prepoznavanja invazivne DNK in zmožnosti da se branijo ob prihodnjih priložnostih. Z drugimi besedami, je del imunskega sistema prokariotov. Toda od leta 2013 se ta mehanizem uporablja kot sredstvo za gensko manipulacijo, pri čemer se izkorišča metoda, s katero bakterije "režejo" in "prilepijo" svojo lastno DNK, da vključijo nove informacije, z uporabo encima, imenovanega Cas9.

Primeri genske manipulacije

Genetska manipulacija omogoča ustvarjanje živil, ki bolje prenesejo čas.

Nekaj ​​primerov današnje uporabe genskega inženiringa je:

• Genska terapija. Ta vrsta terapije, ki se uporablja za boj proti genetskim boleznim, je sestavljena iz zamenjave okvarjenega segmenta DNK posameznika z zdravo kopijo, s čimer se prepreči razvoj prirojenih bolezni.
• Umetno pridobivanje beljakovin. Farmacevtska industrija pridobi veliko svojih beljakovin in snovi za medicinsko uporabo zaradi genske spremembe bakterij in kvas (gobe), Kot Saccharomyces cerevisiae. Ta živa bitja so genetsko "programirana" za proizvodnjo ogromnih količin organskih spojin, kot sta človeška hitinaza ali človeški proinzulin.
• Pridobivanje "izboljšanih" živalskih vrst. Za boj proti lakoti ali preprosto za povečanje proizvodnje določenih hrano Zelenjava ali živali, genom goveda, prašičev ali celo užitnih rib je bil spremenjen, da bi dali več mleka ali preprosto rasli hitreje.
• Semena transgena hrana". Podobno kot prejšnje so bile sadne, zelenjavne ali zelenjavne rastline gensko spremenjene, da bi bile bolj dobičkonosna in povečati njihovo proizvodnjo: pridelki, ki bolje prenašajo sušo, ki se branijo pred škodljivci, ki dajejo večje plodove ali z manj semen, ali preprosto sadje, ki zorijo počasneje in zato uživajo daljše obdobje za prevoz do potrošnika brez škode.
• Pridobivanje rekombinantnih cepiv. Številna sedanja cepiva, kot je tisto, ki nas ščiti pred hepatitisom B, pridobimo s tehnikami genetske manipulacije, pri katerih se spremeni genetska vsebina patogena, da se prepreči ali prepreči njegovo razmnoževanje, tako da ne morejo povzročiti bolezni, lahko pa povzročijo. dovolite imunski sistem pripraviti obrambo pred prihodnjimi dejanskimi okužbami. To omogoča tudi izolacijo specifičnih genov za injiciranje v Telo človek in tako pridobi imuniteto proti različnim boleznim.

Prednosti in slabosti genske manipulacije

Kot smo videli, genski inženiring omogoča izvajanje prej nepredstavljivih nalog, zahvaljujoč globokemu razumevanju ključnih mehanizmov življenja. Tako lahko med njegovimi prednostmi izpostavimo:

• Ogromno in hitro pridobivanje esencialnih biokemičnih snovi, ki se lahko borijo proti boleznim in izboljšajo zdravje od človeštvo. To velja tako za zdravila, cepiva in druge spojine.
• Možnost bistvenega izboljšanja prehrambena industrija in boj proti lakoti in podhranjenosti v svetu s pridelki, ki so bolj odporni na podnebje ali ki dajejo večje in bolj hranljive plodove.
• Možnost "popravljanja" genetskih napak, ki povzročajo bolezen, s posebnim urejanjem genov.

Vendar pa njegove slabosti vključujejo:

• Vključujejo etične in moralne dileme, ki nas prisilijo, da ponovno razmislimo o mestu človeka v vrstnem redu stvari, saj lahko napaka pri genetski manipulaciji uniči celotno vrsto ali povzroči ekološko katastrofo.
• "Izboljšane" vrste tekmujejo s prednostjo pred naravnimi vrstami, tako da jih začnejo nadomeščati, osiromašijo genetsko raznolikost vrste, saj se na primer ista izboljšana semena uporabljajo za pridelke v različnih svetovnih geografskih območjih.
• Dolgoročni učinek uživanja gensko spremenjenih živil na človeško populacijo ni znan, zato bi lahko kasneje še prišlo do nepredvidljivih zapletov.

Etični vidiki genetske manipulacije

Genetska manipulacija ima lahko nepredvidene posledice za ljudi in druge vrste.

Kot vse znanstvene vaje je tudi genetska manipulacija amoralna, torej ima tako koristne kot morda škodljive moči, odvisno od tega, kako jih uporabljamo. To pomeni nujno razpravo etično o posegih človeka v naravo na tako globokih in nepovratnih ravneh, ki se prenašajo v času iz ene generacije v drugo.

Ena od teh dilem je povezana z mejami človekovega vmešavanja v biološko delovanje vrst. Ali naj dobrobit človeštva ali, še huje, blaginja živilske industrije ali sistema kapitalist biti nad dobrobit živalskih ali rastlinskih vrst? Ali je vredno osiromašiti genetsko dediščino edinega znanega planeta življenje, za pridelavo bolj donosnih pridelkov?

Temu je treba dodati možnost, da zavestno ali po naključju nastanejo nove vrste živih bitij, zlasti mikroorganizmi. Kako prepričani smo, da ne ustvarjamo patogenov, ki bi lahko povzročili trpljenje po vsem svetu, ne le ljudem, ampak drugim vrstam?

Nazadnje je tu še človeški vidik. Koliko bi morali posegati v svoj genom kot vrsta? Zdravljenje bolezni in prirojenih napak je hvalevreden cilj, ki pa si zasluži pozoren pogled, saj je nevarno blizu »izboljševanju« vrste.

Slednje bi lahko v prihodnosti prineslo številne nevšečnosti, od nepredvidljivih bolezni, ki se prenašajo na prihodnje generacije, do družb, ki temeljijo na diskriminacija genetika, kot je že večkrat opozorila znanstvena fantastika.

Pravni vidiki genetske manipulacije

Ko se razume etična dilema, ki jo predstavlja genski inženiring, je razumljivo, da je na tem področju potreben poseben pravni okvir, ki zagotavlja ne le obrambo okolja, temveč tudi dostojanstvo človekovega življenja, sedanjosti in prihodnosti.

Večina teh pravnih in etičnih kodeksov skuša potegniti mejo, ki ločuje terapevtsko – boj proti boleznim in boj za izboljšanje zdravja. Kakovost življenja ljudi – ideološkega, estetskega ali političnega. Očitno se te zakonske določbe razlikujejo glede na pravni okvir posamezne države.

Vendar pa dejanja kot npr kloniranje Vnašanje dednih lastnosti v genom in neposredna obdelava zarodka v druge namene kot v strogo medicinske namene sta prepovedana in se štejeta za nemoralno in tvegano za človeštvo v skladu z določbami Splošne deklaracije o človeškem genomu. človekove pravice (ZN) in Mednarodnega odbora za bioetiko UNESCO.

Kljub temu obstajajo glasovi, ki zahtevajo, da te večstranske organizacije dajo močnejšo in bolj eksplicitno izjavo o tej zadevi, zlasti potem, ko sta se prvi dve človeški deklici dvojčici rodili na Kitajskem leta 2012 brez vsakršnega tveganja okužbe z virusom HIV, zahvaljujoč aplikaciji - popolnoma nezakonito - metode CRISPR v njihovih zarodkih. Se pravi prva dva gensko urejena človeka.