• Što je genetska manipulacija?
• Vrste genetske manipulacije
• Primjeri genetske manipulacije
• Prednosti i nedostaci genetske manipulacije
• Etički aspekti genetske manipulacije
• Pravni aspekti genetske manipulacije

Objašnjavamo što je genetska manipulacija, njezine prednosti, nedostatke i etičke aspekte. Također, primjeri danas.

Genetska manipulacija dodaje, mijenja ili uklanja gene.

Što je genetska manipulacija?

Poznato je kao genetska manipulacija ili genetski inženjering za različite Tehnike te znanstveno-tehnološki postupci koji omogućuju ljudsko biće modificirati ili rekombinirati DNK i drugi nukleinske kiseline od živa bića, sa svrhom dobivanja oblika života koji zadovoljavaju određene potrebe. Da biste to učinili, dodaju se, mijenjaju ili uklanjaju gena od genetski kod živih bića, koje se također naziva genetsko uređivanje.

Ljudska promjena genetskog sadržaja živih bića događa se od početka civilizacije. Kroz procese kao što su pripitomljavanje i selektivni uzgoj, ljudsko biće je primijenilo a umjetna selekcija na sudbinu različitih pasmina pasa, stoke ili prehrambenih biljaka.

Međutim, oni se smatraju neizravnim oblicima genetske promjene, vrlo različitim od onih dostupnih u laboratoriju zahvaljujući biokemija Ipak, genetika, čija je intervencija na genomu izravna.

Izravna genetska manipulacija nastala je u 20. stoljeću, zahvaljujući napretku biokemije i genetike, ali posebno otkriću 1968. enzimi restrikcija (restrikcijska endonukleaza), vrsta protein sposoban prepoznati specifične segmente genetskog koda i "prerezati" DNK u određenoj točki.

Ovo otkriće švicarskog biokemičara Wernera Arbera (1929-) kasnije su razvili i doradili Amerikanci Hamilton Smith (1931-) i Daniel Nathans (1928-1999).

Zahvaljujući tome, američki biokemičari Stanley N. Cohen i Herbert W. Boyer su 1973. godine napravili prvi povijesni korak u genetskoj manipulaciji pojedinca: izrezali su molekulu DNK na komadiće, rekombinirali komadiće i kasnije je ubrizgali u bakteriju. Escherichia coli, koji se nastavio normalno razmnožavati.

Danas postoje različite tehnike genetskog inženjeringa, kao što su amplifikacija DNA, sekvenciranje i rekombinacija, lančana reakcija polimeraze (PCR), plazmacitoza, molekularno kloniranje ili blokiranje gena, između ostalog. Dakle, moguće je mijenjati određene segmente ili specifične tvari u dubokom biokemijskom funkcioniranju živog bića, biti u stanju "programirati" ga za obavljanje zadataka ili ga obdariti određenim karakteristikama.

Očito, ova vrsta znanja uključuje važnu etičku dilemu, budući da se promjene unesene u genom kasnije nasljeđuju potomcima živih bića i stoga opstaju u vrsti.

Genetski inženjering može postići biljne vrste otpornije na štetočine, na primjer, ili miševe s prirođenim bolestima za medicinske eksperimente, ili čak terapije za neizlječive bolesti; ali i dizajnirati bolesti za eventualni bakteriološki rat.

Vrste genetske manipulacije

Glavni oblici genetske manipulacije danas su sljedeći:

• DNK sekvenciranje. Uključuje primjenu različitih biokemijskih metoda i tehnika na molekula DNK živog bića, kako bi se utvrdilo koji je specifični slijed nukleotida (adenin, guanin, timin i citozin) koji ga čine, nešto ključno za dešifriranje prirodnog "programiranja" biokemijskih procesa koji se odvijaju tijekom života . Sekvenciranje DNK kolosalan je zadatak jer uključuje ogromne količine informacija, čak iu slučaju mikroskopska bićaAli danas se to može brzo učiniti zahvaljujući informatizaciji.
• Rekombinantna DNK. Ova tehnika se sastoji u generiranju umjetne molekule DNK metodama in vitro, a zatim ga ubrizgajte u a organizam i ocijeniti njihov učinak. To se općenito provodi izdvajanjem određenih informacija iz živog bića i njihovo ugrađivanje u drugo, a omogućuje dobivanje specifičnih proteina (u medicinske ili farmakološke svrhe), dobivanje cjepiva ili poboljšanje ekonomske učinkovitosti vrsta hrane.
• Lančana reakcija polimeraze (PCR). Također se naziva PCR, za svoju skraćenicu na engleskom, to je tehnika amplifikacije DNK razvijena 1986. godine, koja se sastoji od dobivanja brojnih kopija molekule DNK "template" iz niza enzima zvanih polimeraze. Ova metoda se trenutno koristi u vrlo različitim područjima, kao što je identifikacija DNK u forenzičkim istragama ili genetska identifikacija patogena (virus Y bakterije) novih bolesti.
• CRISPR. Njegovo ime je akronim na engleskom (skupljena redovito međusobno razmaknuta kratka palindromska ponavljanja) grupiranih i redovito međusobno raspoređenih kratkih palindromskih ponavljanja, tako se naziva sposobnost bakterija da u svoj genom ugrade dio DNK virusa koji su ih zarazili, nasljeđujući od svojih potomaka sposobnost prepoznavanja invazivne DNK i sposobnost braniti se u budućim prilikama. Drugim riječima, dio je imunološkog sustava prokarioti. Ali od 2013. ovaj mehanizam se koristi kao sredstvo genetske manipulacije, koristeći prednost metode kojom bakterije "režu" i "zalijepe" vlastitu DNK kako bi ugradile nove informacije, koristeći enzim nazvan Cas9.

Primjeri genetske manipulacije

Genetska manipulacija omogućuje stvaranje hrane koja bolje podnosi protok vremena.

Neki primjeri današnje primjene genetskog inženjeringa su:

• Genska terapija. Koristi se za suzbijanje genetskih bolesti, ova vrsta terapije sastoji se od zamjene defektnog segmenta DNK pojedinca zdravom kopijom, čime se sprječava razvoj prirođenih bolesti.
• Umjetno dobivanje proteina. Farmaceutska industrija dobiva mnoge od svojih proteina i tvari za medicinsku uporabu zahvaljujući genetskoj promjeni bakterija i kvasac (gljive), Kao što je Saccharomyces cerevisiae. Ta su živa bića genetski "programirana" da proizvode ogromne količine organskih spojeva, poput ljudske hitinaze ili ljudskog proinzulina.
• Dobivanje "poboljšanih" životinjskih vrsta. Kako bi se suzbila glad ili jednostavno maksimizirala proizvodnja određenih hrana Povrće ili životinje, genom goveda, svinja ili čak jestive ribe je promijenjen kako bi dali više mlijeka ili jednostavno rasli brže.
• Sjeme od transgena hrana". Na sličan način kao i prethodni, biljke voća, povrća ili povrća genetski su izmijenjene kako bi bile što više isplativo i maksimizirati njihovu proizvodnju: usjevi koji bolje podnose sušu, koji se brane od štetnika, koji daju veće plodove ili s manje sjemenki, ili jednostavno plodove koji sporije sazrijevaju i stoga uživaju dulje vrijeme za transport do potrošača bez štete za sebe.
• Dobivanje rekombinantnih cjepiva. Mnoga aktualna cjepiva, poput onog koje nas štiti od hepatitisa B, dobivaju se tehnikama genetske manipulacije, u kojima se mijenja genetski sadržaj patogena kako bi se spriječilo ili spriječilo njegovo razmnožavanje, tako da ne mogu izazvati bolest, ali mogu dopustiti imunološki sustav pripremiti obranu od budućih stvarnih infekcija. To također omogućuje izolaciju specifičnih gena za ubrizgavanje u Tijelo čovjeka i tako stječu imunitet protiv raznih bolesti.

Prednosti i nedostaci genetske manipulacije

Kao što smo vidjeli, genetski inženjering omogućuje izvršavanje dosad nezamislivih zadataka, zahvaljujući dubokom razumijevanju ključnih mehanizama života. Stoga među njegovim prednostima možemo istaknuti:

• Masivno i brzo dobivanje esencijalnih biokemijskih tvari, sposobnih za borbu protiv bolesti i poboljšanje stanja Zdravlje od čovječanstvo. To se odnosi na lijekove, cjepiva i druge spojeve.
• Mogućnost značajnog poboljšanja industrija hrane i boriti se protiv gladi i pothranjenosti u svijetu, kroz usjeve koji su otporniji na klimu ili koji daju veće i hranjivije plodove.
• Mogućnost "ispravljanja" genetskih defekata koji uzrokuju bolest kroz specifično uređivanje gena.

Međutim, njegovi nedostaci uključuju:

• Oni uključuju etičke i moralne dileme koje nas tjeraju da preispitamo mjesto ljudskog bića u poretku stvari, budući da pogreška u genetskoj manipulaciji može uništiti cijelu vrstu ili proizvesti ekološku katastrofu.
• "Poboljšane" vrste natječu se u prednosti u odnosu na prirodne vrste, tako da ih počinju zamijeniti, osiromašujući genetsku raznolikost vrsta, budući da se, primjerice, isto poboljšano sjeme koristi za usjeve u različitim svjetskim geografskim područjima.
• Dugoročni učinak unosa genetski modificirane hrane na ljudsku populaciju je nepoznat, pa bi kasnije moglo doći do nepredvidivih komplikacija.

Etički aspekti genetske manipulacije

Genetska manipulacija može imati nepredviđene posljedice za ljude i druge vrste.

Kao i sve znanstvene vježbe, genetska manipulacija je amoralna, odnosno ima i korisne i moguće štetne moći, ovisno o tome kako ih koristimo. To podrazumijeva nužnu raspravu etički o intervenciji čovjeka u prirodu na tako dubokim i nepovratnim razinama, koje se prenose u vremenu s jedne generacije na drugu.

Jedna od tih dilema odnosi se na granice ljudskog uplitanja u biološko funkcioniranje vrsta. Treba li dobrobit čovječanstva ili, još gore, dobrobit prehrambene industrije ili sustava kapitalista svijetu, biti iznad dobrobiti životinjskih ili biljnih vrsta? Isplati li se osiromašiti genetsko naslijeđe jedinog poznatog planeta život, za proizvodnju isplativijih usjeva?

Tome treba dodati i mogućnost nastanka, svjesno ili slučajno, novih vrsta živih bića, posebice mikroorganizama. Koliko smo sigurni da ne stvaramo patogene koji bi mogli prouzročiti patnju diljem svijeta, ne samo ljudima, već i drugim vrstama?

Na kraju, tu je ljudski aspekt. Koliko bismo trebali intervenirati u vlastiti genom kao vrsta? Liječenje bolesti i prirođenih mana je hvalevrijedan cilj, ali zaslužuje pomno razmatranje, jer je opasno blizu "poboljšanja" vrste.

Potonje bi moglo donijeti brojne buduće neugodnosti, od nepredvidivih bolesti koje se prenose na generacije koje dolaze, do društava utemeljenih na diskriminacija genetika, kako je znanstvena fantastika u brojnim prilikama upozoravala.

Pravni aspekti genetske manipulacije

Kada se shvati etička dilema koju genetski inženjering predstavlja, razumljivo je da postoji potreba za posebnim pravnim okvirom po tom pitanju, koji osigurava ne samo obranu okoliša, već i dostojanstvo ljudskog života, sadašnjosti i budućnosti.

Većina ovih pravnih i etičkih kodeksa nastoji povući granicu koja razdvaja terapeutsko – borbu protiv bolesti i borbu za poboljšanje zdravlja. Kvaliteta života naroda - ideološkog, estetskog ili političkog. Očito se ove zakonske odredbe razlikuju ovisno o pravnom okviru svake zemlje.

Međutim, radnje kao npr kloniranje Unošenje nasljednih svojstava u genom i izravno liječenje embrija u svrhe koje nisu strogo medicinske svrhe zabranjeni su i smatraju se nemoralnim i rizičnim za čovječanstvo, u skladu s odredbama Opće deklaracije o ljudskom genomu. ljudska prava (UN), i od strane Međunarodnog odbora za bioetiku UNESCO-a.

Unatoč tome, postoje glasovi koji zahtijevaju da te multilateralne organizacije daju jaču i eksplicitniju izjavu o tom pitanju, posebno nakon što su prve dvije ljudske blizanke rođene u Kini 2012. godine bez ikakvog rizika od infekcije virusom HIV-a, zahvaljujući aplikaciji -potpuno protuzakonito - CRISPR metode u njihovim embrijima. Odnosno prve dvije genetski uređene osobe.