• Mitä on geenimanipulaatio?
• Geenimanipuloinnin tyypit
• Esimerkkejä geenimanipulaatiosta
• Geenimanipuloinnin edut ja haitat
• Geenimanipulaation eettiset näkökohdat
• Geenimanipulaation oikeudelliset näkökohdat

Selitämme mitä geenimanipulaatio on, sen edut, haitat ja eettiset näkökohdat. Myös esimerkkejä tänään.

Geenimanipulaatio lisää, muuttaa tai poistaa geenejä.

Mitä on geenimanipulaatio?

Sitä kutsutaan geenimanipulaatioksi tai geenitekniikaksi erilaisille tekniikat ja tieteellis-tekniset menettelyt, jotka mahdollistavat ihminen muokata tai yhdistää uudelleen DNA ja muut nukleiinihapot -lta elävät olennot, jonka tarkoituksena on saada tiettyjä tarpeita tyydyttävä elämänmuoto. Tätä varten niitä lisätään, muutetaan tai poistetaan geenit / geneettinen koodi elävien olentojen, jota kutsutaan myös geneettiseksi muokkaukseksi.

Elävien olentojen geneettisen sisällön inhimillinen muuttaminen on tapahtunut sivilisaation alusta lähtien. Prosessien, kuten kesyttämisen ja valikoivan jalostuksen, avulla ihminen soveltuu a keinotekoinen valinta eri koirarodujen, karjan tai ravintokasvien kohtaloon.

Näitä pidetään kuitenkin geneettisen muutoksen epäsuorina muodoina, jotka ovat hyvin erilaisia ​​kuin laboratorioissa saatavilla olevat muodot. biokemia Silti genetiikka, jonka interventio genomiin on suora.

Suora geenimanipulaatio sai alkunsa 1900-luvulla biokemian ja genetiikan kehityksen ansiosta, mutta erityisesti vuonna 1968 löydetystä entsyymejä restriktio (restriktioendonukleaasi), eräänlainen proteiinia jotka kykenevät tunnistamaan geneettisen koodin tietyt segmentit ja "leikkaamaan" DNA:ta tietyssä kohdassa.

Tämän sveitsiläisen biokemistin Werner Arberin (1929-) havainnon kehittivät ja jalostivat myöhemmin amerikkalaiset Hamilton Smith (1931-) ja Daniel Nathans (1928-1999).

Tämän ansiosta amerikkalaiset biokemistit Stanley N. Cohen ja Herbert W. Boyer ottivat vuonna 1973 ensimmäisen historiallisen askeleen yksilön geneettisessä manipuloinnissa: he leikkasivat DNA-molekyylin paloiksi, yhdistävät palaset uudelleen ja injektoivat sen myöhemmin bakteeriin. escherichia coli, joka lisääntyi normaalisti.

Nykyään on olemassa erilaisia ​​geenitekniikan tekniikoita, kuten DNA:n monistaminen, sekvensointi ja rekombinaatio, polymeraasiketjureaktio (PCR), plasmasytoosi, molekyylikloonaus tai geenin esto. Siten on mahdollista muuttaa tiettyjä segmenttejä tai tiettyjä aineita elävän olennon syvässä biokemiallisessa toiminnassa, jolloin se voidaan "ohjelmoida" suorittamaan tehtäviä tai antaa sille tietyt ominaisuudet.

Ilmeisesti tämäntyyppiseen tietoon liittyy tärkeä eettinen dilemma, koska genomiin tuodut muutokset periytyvät myöhemmin elävien olentojen jälkeläisille ja säilyvät siksi lajissa.

Geenitekniikalla voidaan saada aikaan kasvilajeja, jotka kestävät paremmin tuholaisia, tai hiiriä, joilla on synnynnäisiä sairauksia lääketieteellisiin kokeiluihin tai jopa hoitoja parantumattomiin sairauksiin; mutta myös suunnitella sairauksia mahdollista bakteriologista sodankäyntiä varten.

Geenimanipuloinnin tyypit

Geenimanipuloinnin tärkeimmät muodot ovat nykyään seuraavat:

• DNA-sekvensointi. Se sisältää erilaisten biokemiallisten menetelmien ja tekniikoiden soveltamisen molekyyli elävän olennon DNA:sta, jotta voidaan määrittää, mikä on se spesifinen nukleotidisekvenssi (adeniini, guaniini, tymiini ja sytosiini), joka sen muodostaa, mikä on avain elämän aikana tapahtuvien biokemiallisten prosessien luonnollisen "ohjelmoinnin" tulkitsemiseen. . DNA-sekvensointi on valtava tehtävä, koska se sisältää valtavia määriä tietoa, jopa silloin, kun mikroskooppisia olentojaMutta nykyään se voidaan tehdä nopeasti tietokoneistuksen ansiosta.
• Yhdistelmä-DNA. Tämä tekniikka koostuu keinotekoisen DNA-molekyylin muodostamisesta menetelmien avulla in vitroja ruiskuta se sitten a organismi ja arvioida heidän suorituskykyään. Tämä suoritetaan yleensä poimimalla tiettyä tietoa elävästä olennosta ja sisällyttämällä se toiseen, ja se mahdollistaa tiettyjen proteiinien hankkimisen (lääketieteellisiin tai farmakologisiin tarkoituksiin), rokotteiden hankkimisen tai ravintoloiden taloudellisen suorituskyvyn parantamisen.
• Polymeraasiketjureaktio (PCR). Sitä kutsutaan myös PCR:ksi, sen lyhenteestä englanniksi, ja se on vuonna 1986 kehitetty DNA:n monistustekniikka, joka koostuu lukuisten kopioiden hankkimisesta DNA "templaatti"-molekyylistä polymeraaseiksi kutsuttujen entsyymien sarjasta. Tätä menetelmää käytetään tällä hetkellä hyvin eri aloilla, kuten DNA-tunnistuksessa oikeuslääketieteellisissä tutkimuksissa tai patogeenien geneettisessä tunnistamisessa (virus Y bakteerit) uusista sairauksista.
• CRISPR. Hänen nimensä on lyhenne englanniksi (ryhmittyneet säännöllisin väliajoin sijaitsevat lyhyet palindromiset toistot) ryhmittyneistä ja säännöllisin väliajoin sijaitsevista lyhyistä palindromisista toistoista, eli bakteerien kykyä liittää genomiinsa osa niitä tartuttaneiden virusten DNA:sta kutsutaan periytyen jälkeläisiltä kyvyn tunnistaa tunkeutuva DNA ja pystyä puolustaakseen itseään tulevissa tilanteissa. Toisin sanoen se on osa immuunijärjestelmää prokaryootit. Mutta vuodesta 2013 lähtien tätä mekanismia on käytetty geneettisen manipuloinnin keinona hyödyntäen menetelmää, jolla bakteerit "leikkaavat" ja "kiinnittävät" oman DNA:nsa sisällyttääkseen uutta tietoa käyttämällä Cas9-nimistä entsyymiä.

Esimerkkejä geenimanipulaatiosta

Geenimanipulaatiolla voidaan luoda elintarvikkeita, jotka kestävät paremmin ajan kulumista.

Joitakin esimerkkejä geenitekniikan soveltamisesta nykyään ovat:

• Geeniterapia. Tämän tyyppinen hoito, jota käytetään geneettisten sairauksien torjuntaan, koostuu yksilön DNA:n viallisen segmentin korvaamisesta terveellä kopiolla, mikä estää synnynnäisten sairauksien kehittymisen.
• Proteiinien keinotekoinen hankinta. Lääketeollisuus saa monia proteiineistaan ​​ja aineet lääketieteelliseen käyttöön bakteerien geneettisen muutoksen ansiosta hiiva (sieniä), Kuten Saccharomyces cerevisiae. Nämä elävät olennot on geneettisesti "ohjelmoitu" tuottamaan valtavia määriä orgaanisia yhdisteitä, kuten ihmisen kitinaasia tai ihmisen proinsuliinia.
• "Parannettujen" eläinlajien hankkiminen. Nälkä torjuntaan tai yksinkertaisesti tiettyjen tuotannon maksimoimiseksi ruokaa Kasviksia tai eläimiä, nautakarjan, sikojen tai jopa syötävän kalan genomia on muutettu niin, että ne antaisivat enemmän maitoa tai vain kasvaisivat nopeammin.
• Siemenet siirtogeeniset ruoat". Samalla tavalla kuin edellinen, hedelmä-, vihannes- tai vihanneskasveja on muunnettu geneettisesti, jotta niistä saadaan enemmän kannattavaa ja maksimoimaan tuotantonsa: kasveja, jotka kestävät paremmin kuivuutta, jotka puolustautuvat tuholaisilta, tuottavat suurempia hedelmiä tai joissa on vähemmän siemeniä, tai yksinkertaisesti hedelmiä, jotka kypsyvät hitaammin ja nauttivat siksi pidemmän ajan kuljetettavaksi kuluttajalle vahingoittamatta itseään.
• Rekombinanttirokotteiden hankkiminen. Monet nykyiset rokotteet, kuten rokotteet, jotka suojaavat meitä hepatiitti B:ltä, saadaan geenimanipulaatiotekniikoilla, joissa patogeenin geneettistä sisältöä muutetaan sen lisääntymisen estämiseksi tai estämiseksi siten, että ne eivät voi aiheuttaa tautia, mutta ne voivat salli immuunijärjestelmä valmistaa puolustusta tulevia todellisia infektioita vastaan. Tämä mahdollistaa myös tiettyjen geenien eristämisen ruiskeena Runko ihmisen ja siten saada immuniteetin erilaisia ​​sairauksia vastaan.

Geenimanipuloinnin edut ja haitat

Kuten olemme nähneet, geenitekniikka mahdollistaa aiemmin arvaamattomien tehtävien suorittamisen, kiitos elämän keskeisten mekanismien syvän ymmärtämisen. Siksi voimme mainita sen eduista:

• Välttämättömien biokemiallisten aineiden massiivinen ja nopea saanti, joka pystyy taistelemaan sairauksia ja parantamaan Terveys -lta ihmiskunta. Tämä koskee sekä lääkkeitä, rokotteita että muita yhdisteitä.
• Mahdollisuus parantaa merkittävästi Ruokateollisuus ja torjua nälänhätää ja aliravitsemusta maailmassa viljelykasveilla, jotka kestävät paremmin ilmastoa tai tuottavat suurempia ja ravitsevampia hedelmiä.
• Mahdollisuus "korjata" sairauksia aiheuttavia geneettisiä vikoja tietyn geenimuokkauksen avulla.

Sen haittoja ovat kuitenkin:

• Niihin liittyy eettisiä ja moraalisia dilemmoja, jotka pakottavat pohtimaan uudelleen ihmisen paikkaa asioiden järjestyksessä, sillä geenimanipulaatiovirhe voi tuhota kokonaisen lajin tai aiheuttaa ekologisen katastrofin.
• "Parannetut" lajit kilpailevat etulyöntiasemalla luonnollisiin lajeihin nähden, jotta ne alkavat korvata niitä, köyhdyttäen lajien geneettistä monimuotoisuutta, koska esimerkiksi samoja parannettuja siemeniä käytetään viljelykasveihin eri maailmanmaantieteellisillä alueilla.
• Geenimuunneltujen elintarvikkeiden saannin pitkäaikaista vaikutusta ihmispopulaatioon ei tunneta, joten myöhemmässä vaiheessa voi silti tulla odottamattomia komplikaatioita.

Geenimanipulaation eettiset näkökohdat

Geenimanipulaatiolla voi olla odottamattomia seurauksia ihmisille ja muille lajeille.

Kuten kaikki tieteelliset harjoitukset, geenimanipulaatio on moraalitonta, eli sillä on sekä hyödyllisiä että mahdollisesti haitallisia voimia riippuen siitä, kuinka käytämme niitä. Tämä edellyttää tarpeellista keskustelua eettistä koskien ihmisen interventiota luontoon niin syvällä ja peruuttamattomalla tasolla, joka välittyy ajassa sukupolvelta toiselle.

Yksi näistä ongelmista liittyy ihmisten biologiseen toimintaan puuttumisen rajoihin. Pitäisikö ihmiskunnan hyvinvointi tai, mikä vielä pahempaa, elintarviketeollisuuden tai järjestelmän hyvinvointi kapitalisti maailmassa, olla eläin- tai kasvilajien hyvinvoinnin yläpuolella? Kannattaako ainoan tunnetun planeetan geneettistä perintöä köyhdyttää elämää, tuottaa kannattavampia satoja?

Tähän on lisättävä mahdollisuus synnyttää tietoisesti tai vahingossa uusia eläviä olentolajeja, erityisesti mikro-organismeja. Kuinka varmoja olemme siitä, ettemme rakenna taudinaiheuttajia, jotka voivat aiheuttaa maailmanlaajuista kärsimystä, ei vain ihmisille vaan muille lajeille?

Lopuksi on inhimillinen puoli. Kuinka paljon meidän pitäisi puuttua omaan genomiin lajina? Sairauksien ja synnynnäisten epämuodostumien hoito on kiitettävä tavoite, mutta se ansaitsee tarkan tarkastelun, sillä se on vaarallisen lähellä lajin "parantumista".

Jälkimmäinen voi tuoda mukanaan tulevaisuudessa lukuisia haittoja, ennakoimattomista sairauksista, jotka siirtyvät sukupolville, yhteiskuntiin, jotka perustuvat syrjintää genetiikka, kuten tieteiskirjallisuus on varoittanut useaan otteeseen.

Geenimanipulaation oikeudelliset näkökohdat

Kun geenitekniikan edustama eettinen dilemma on ymmärretty, on ymmärrettävää, että asiaan tarvitaan erityisiä oikeudellisia puitteita, jotka takaavat paitsi ympäristönsuojelun myös ihmiselämän arvokkuuden, nykyhetken ja tulevaisuuden.

Suurin osa näistä oikeudellisista ja eettisistä koodeista pyrkii vetämään rajan, joka erottaa terapeuttiset toimet – sairauksien torjunnan ja taistelun terveyden parantamiseksi. elämänlaatu ihmisistä - ideologisista, esteettisistä tai poliittisista. On selvää, että nämä säännökset vaihtelevat kunkin maan lainsäädäntökehyksen mukaan.

Kuitenkin toimet, kuten kloonaus Perinnöllisten piirteiden lisääminen genomiin ja alkion suora hoito muihin kuin puhtaasti lääketieteellisiin tarkoituksiin on kiellettyä, ja niitä pidetään moraalittomana ja vaarallisena ihmiskunnalle ihmisgenomia koskevan yleismaailmallisen julistuksen määräysten mukaisesti. ihmisoikeudet (YK) ja kansainvälisen bioetiikkakomitean toimesta UNESCO.

Siitä huolimatta on ääniä, jotka vaativat, että nämä monenväliset järjestöt antavat vahvemman ja selkeämmän lausunnon asiasta, varsinkin sen jälkeen, kun Kiinassa syntyi vuonna 2012 kaksi ensimmäistä kaksostyttöä ilman HIV-virustartunnan riskiä sovelluksen ansiosta. -täysin laitonta - CRISPR-menetelmää alkioissaan. Eli kaksi ensimmäistä geneettisesti muokattua ihmistä.