• Czym jest manipulacja genetyczna?
• Rodzaje manipulacji genetycznych
• Przykłady manipulacji genetycznych
• Zalety i wady manipulacji genetycznych
• Etyczne aspekty manipulacji genetycznych
• Prawne aspekty manipulacji genetycznych

Wyjaśniamy, czym jest manipulacja genetyczna, jej zalety, wady i aspekty etyczne. Także dzisiaj przykłady.

Manipulacja genetyczna dodaje, zmienia lub usuwa geny.

Czym jest manipulacja genetyczna?

Jest to znane jako manipulacja genetyczna lub inżynieria genetyczna dla innych techniki oraz procedury naukowo-techniczne, które pozwalają na istota ludzka modyfikować lub ponownie łączyć DNA i inni kwasy nukleinowe z żyjące istoty, w celu uzyskania form życia, które zaspokajają określone potrzeby. W tym celu są dodawane, zmieniane lub usuwane geny z kod genetyczny żywych istot, zwany także edycją genetyczną.

Ludzka zmiana treści genetycznej istot żywych zachodzi od początku cywilizacji. Poprzez takie procesy, jak udomowienie i selektywna hodowla, człowiek zastosował sztuczna selekcja losu różnych ras psów, zwierząt gospodarskich czy roślin spożywczych.

Są one jednak uważane za pośrednie formy zmian genetycznych, bardzo różniące się od tych dostępnych w laboratorium dzięki biochemia Jeszcze genetyka, którego interwencja na genom jest bezpośrednia.

Bezpośrednia manipulacja genetyczna miała swoje początki w XX wieku, dzięki postępowi biochemii i genetyki, ale konkretnie dzięki odkryciu w 1968 roku enzymy restrykcja (endonukleaza restrykcyjna), typ białko zdolne do rozpoznawania określonych segmentów kodu genetycznego i „wycinania” DNA w pewnym momencie.

To odkrycie szwajcarskiego biochemika Wernera Arbera (1929-) zostało później rozwinięte i udoskonalone przez Amerykanów Hamiltona Smitha (1931-) i Daniela Nathansa (1928-1999).

Dzięki temu w 1973 roku amerykańscy biochemicy Stanley N. Cohen i Herbert W. Boyer zrobili pierwszy historyczny krok w genetycznej manipulacji osobnika: pocięli cząsteczkę DNA na kawałki, zrekombinowali je, a następnie wstrzyknęli do bakterii. escherichia coli, który zaczął się normalnie rozmnażać.

Obecnie istnieją różne techniki inżynierii genetycznej, takie jak między innymi amplifikacja DNA, sekwencjonowanie i rekombinacja, reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), plazmocytoza, klonowanie molekularne czy blokowanie genów. W ten sposób można zmieniać określone segmenty lub określone substancje w głębokim biochemicznym funkcjonowaniu żywej istoty, będąc w stanie „zaprogramować” ją do wykonywania zadań lub nadawać jej określone cechy.

Oczywiście ten rodzaj wiedzy wiąże się z ważnym dylematem etycznym, ponieważ zmiany wprowadzone do genomu są później dziedziczone na potomków żywych istot i dlatego utrzymują się w gatunku.

Dzięki inżynierii genetycznej można uzyskać gatunki roślin bardziej odporne na szkodniki, na przykład myszy z chorobami wrodzonymi, do eksperymentów medycznych, a nawet terapie nieuleczalnych chorób; ale także do projektowania chorób do ewentualnej wojny bakteriologicznej.

Rodzaje manipulacji genetycznych

Obecnie główne formy manipulacji genetycznych są następujące:

• Sekwencjonowanie DNA. Polega ona na zastosowaniu różnych metod i technik biochemicznych do cząsteczka DNA żywej istoty, aby określić, jaka jest konkretna sekwencja składających się na nią nukleotydów (adeniny, guaniny, tyminy i cytozyny), coś kluczowego do rozszyfrowania naturalnego „zaprogramowania” procesów biochemicznych zachodzących w ciągu życia . Sekwencjonowanie DNA to kolosalne zadanie, ponieważ obejmuje ogromne ilości informacji, nawet w przypadku mikroskopijne istotyAle dziś można to zrobić szybko dzięki komputeryzacji.
• Rekombinowany DNA. Technika ta polega na wygenerowaniu sztucznej cząsteczki DNA metodami in vitro, a następnie wstrzyknij go do organizm i ocenić ich wydajność. Na ogół odbywa się to poprzez ekstrakcję pewnych informacji od żywej istoty i włączenie ich do innej, co pozwala na uzyskanie określonych białek (do celów medycznych lub farmakologicznych), otrzymanie szczepionek lub poprawę wyników ekonomicznych gatunków żywności.
• Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR). Nazywana również PCR, od angielskiego akronimu, jest to technika amplifikacji DNA opracowana w 1986 roku, która polega na uzyskaniu licznych kopii cząsteczki „matrycy” DNA z szeregu enzymów zwanych polimerazami. Ta metoda jest obecnie stosowana w bardzo różnych obszarach, takich jak identyfikacja DNA w badaniach kryminalistycznych lub genetyczna identyfikacja patogenów (wirus Y bakteria) nowych chorób.
• CRISPR. Jego imię jest akronimem w języku angielskim (zgrupowane regularnie rozmieszczone krótkie powtórzenia palindromiczne) zgrupowanych i regularnie rozmieszczonych krótkich powtórzeń palindromicznych, co nazywa się zdolnością bakterii do włączania do swojego genomu części DNA wirusów, które je zainfekowały, dziedziczenia po swoich potomkach zdolności do rozpoznawania inwazyjnego DNA i zdolności bronić się w przyszłości. Innymi słowy, jest częścią układu odpornościowego prokariota. Jednak od 2013 r. mechanizm ten jest używany jako środek manipulacji genetycznej, wykorzystując metodę, w której bakterie „tną” i „wklejają” własne DNA, aby wprowadzić nowe informacje, za pomocą enzymu o nazwie Cas9.

Przykłady manipulacji genetycznych

Manipulacja genetyczna umożliwia tworzenie pokarmów, które lepiej znoszą upływ czasu.

Oto kilka przykładów zastosowania inżynierii genetycznej:

• Terapia genowa. Stosowany do zwalczania chorób genetycznych, ten rodzaj terapii polega na zastąpieniu wadliwego segmentu DNA osobnika zdrową kopią, zapobiegając w ten sposób rozwojowi chorób wrodzonych.
• Sztuczne otrzymywanie białek. Przemysł farmaceutyczny pozyskuje wiele swoich białek i Substancje do użytku medycznego dzięki zmianom genetycznym bakterii i drożdże (grzyby), jako Saccharomyces cerevisiae. Te żywe stworzenia są genetycznie „zaprogramowane” do wytwarzania ogromnych ilości związków organicznych, takich jak ludzka chitynaza czy ludzka proinsulina.
• Pozyskiwanie „ulepszonych” gatunków zwierząt. W celu zwalczania głodu lub po prostu maksymalizacji produkcji niektórych jedzenie Warzywa lub zwierzęta, genom bydła, świń, a nawet jadalnych ryb został zmieniony, aby dawały więcej mleka lub po prostu rosły szybciej.
• Nasiona żywność transgeniczna”. Podobnie jak poprzednio, rośliny owocowe, warzywne lub warzywne zostały zmodyfikowane genetycznie, aby uczynić je bardziej opłacalny i zmaksymalizować ich produkcję: rośliny, które lepiej znoszą suszę, które bronią się przed szkodnikami, które produkują większe owoce lub mają mniej nasion, lub po prostu owoce, które dojrzewają wolniej, a zatem cieszą się dłuższym okresem transportu do konsumenta bez szkody dla niego.
• Uzyskanie szczepionek rekombinowanych. Wiele obecnych szczepionek, takich jak ta, która chroni nas przed wirusowym zapaleniem wątroby typu B, uzyskuje się za pomocą technik manipulacji genetycznych, w których zmienia się zawartość genetyczną patogenu, aby utrudnić lub uniemożliwić jego rozmnażanie, tak że nie mogą one wywołać choroby, ale mogą pozwól układ odpornościowy przygotować obronę przed przyszłymi rzeczywistymi infekcjami. Umożliwia to również wyizolowanie określonych genów do wstrzyknięcia do Ciało człowieka, a tym samym nabyć odporność na różne choroby.

Zalety i wady manipulacji genetycznych

Jak widzieliśmy, inżynieria genetyczna umożliwia wykonywanie zadań wcześniej nie do pomyślenia, dzięki głębokiemu zrozumieniu kluczowych mechanizmów życia. Wśród jego zalet możemy więc wymienić:

• Masowe i szybkie pozyskiwanie niezbędnych substancji biochemicznych, zdolnych do zwalczania chorób i poprawy Zdrowie z ludzkość. Dotyczy to zarówno leków, szczepionek, jak i innych związków.
• Możliwość znacznej poprawy przemysł spożywczy zwalczać głód i niedożywienie na świecie poprzez uprawy bardziej odporne na klimat lub dające większe i bardziej pożywne owoce.
• Możliwość „skorygowania” defektów genetycznych, które powodują chorobę, poprzez specyficzną edycję genów.

Jednak jego wady to:

• Wiążą się z dylematami etycznymi i moralnymi, które zmuszają nas do ponownego przemyślenia miejsca człowieka w porządku rzeczy, ponieważ błąd w manipulacji genetycznej może zrujnować cały gatunek lub spowodować katastrofę ekologiczną.
• Gatunki „ulepszone” konkurują z przewagą nad gatunkami naturalnymi, tak że zaczynają je zastępować, zubożając różnorodność genetyczną gatunku, gdyż np. te same ulepszone nasiona są wykorzystywane do upraw w różnych geografiach świata.
• Długoterminowy wpływ spożycia genetycznie modyfikowanej żywności na populację ludzką jest nieznany, więc w przyszłości mogą wystąpić nieprzewidziane komplikacje.

Etyczne aspekty manipulacji genetycznych

Manipulacje genetyczne mogą mieć nieprzewidziane konsekwencje dla ludzi i innych gatunków.

Jak wszystkie ćwiczenia naukowe, manipulacja genetyczna jest amoralna, co oznacza, że ​​ma zarówno korzystne, jak i potencjalnie szkodliwe moce, w zależności od tego, jak ich używamy. Oznacza to konieczną debatę etyczny dotyczące ingerencji człowieka w przyrodę na tak głębokich i nieodwracalnych poziomach, które są przekazywane w czasie z pokolenia na pokolenie.

Jeden z tych dylematów dotyczy granic ingerencji człowieka w biologiczne funkcjonowanie gatunków. Czy dobrobyt ludzkości lub, co gorsza, dobrobyt przemysłu spożywczego lub systemu? kapitalista świat, być ponad dobrostanem gatunków zwierząt lub roślin? Czy warto zubożyć spuściznę genetyczną jedynej znanej planety z? życie, aby produkować bardziej dochodowe uprawy?

Do tego należy dodać możliwość świadomego lub przypadkowego powstania nowych gatunków istot żywych, zwłaszcza mikroorganizmów. Na ile jesteśmy pewni, że nie tworzymy patogenów zdolnych do zadawania cierpień na całym świecie, nie tylko ludziom, ale także innym gatunkom?

Wreszcie jest aspekt ludzki. Jak bardzo powinniśmy interweniować w nasz własny genom jako gatunek? Leczenie chorób i wad wrodzonych to cel godny pochwały, ale zasługujący na bliższe przyjrzenie się, gdyż jest niebezpiecznie bliski „poprawieniu” gatunku.

Te ostatnie mogą przynieść w przyszłości liczne niedogodności, od nieprzewidywalnych chorób przekazywanych z pokolenia na pokolenie, po społeczeństwa oparte na dyskryminacja genetyka, jak wielokrotnie ostrzegała science fiction.

Prawne aspekty manipulacji genetycznych

Po zrozumieniu dylematu etycznego, jaki reprezentuje inżynieria genetyczna, zrozumiałe jest, że istnieje potrzeba określonych ram prawnych w tej sprawie, które zapewnią nie tylko ochronę środowiska, ale także godność ludzkiego życia, teraźniejszości i przyszłości.

Większość z tych kodeksów prawnych i etycznych ma na celu wytyczenie linii, która oddziela terapię – walkę z chorobami i walkę o poprawę zdrowia. jakość życia ludu - ideologicznego, estetycznego czy politycznego. Oczywiście te przepisy prawne różnią się w zależności od ram prawnych każdego kraju.

Jednak działania takie jak: klonowanie Wprowadzanie do genomu cech dziedzicznych oraz bezpośrednie traktowanie embrionu w celach innych niż stricte medyczne jest zabronione i uważane za niemoralne i ryzykowne dla ludzkości, zgodnie z postanowieniami Powszechnej Deklaracji o ludzkim genomie. prawa człowieka (ONZ) oraz przez Międzynarodową Komisję Bioetyczną UNESCO.

Mimo to pojawiają się głosy, które domagają się, aby te wielostronne organizacje wydały silniejsze i bardziej jednoznaczne oświadczenie w tej sprawie, zwłaszcza po tym, jak w 2012 r. w Chinach urodziły się dwie pierwsze bliźniaczki bliźniaczki, wolne od wszelkiego ryzyka zakażenia wirusem HIV, dzięki aplikacji -całkowicie nielegalne- z metody CRISPR w ich embrionach. To znaczy, dwie pierwsze genetycznie edytowane osoby.