• Что такое генетическая манипуляция?
• Типы генетических манипуляций
• Примеры генетической манипуляции
• Преимущества и недостатки генетической манипуляции
• Этические аспекты генетической манипуляции
• Правовые аспекты генетической манипуляции

Мы объясняем, что такое генетическая манипуляция, ее преимущества, недостатки и этические аспекты. Также примеры сегодня.

Генетическая манипуляция добавляет, изменяет или удаляет гены.

Что такое генетическая манипуляция?

Это известно как генетическая манипуляция или генная инженерия для различных техники и научно-технологические процедуры, позволяющие человек изменить или перекомбинировать ДНК и другие нуклеиновых кислот принадлежащий живые существа, с целью получения форм жизни, удовлетворяющих определенные потребности. Для этого они добавляются, изменяются или удаляются. гены из генетический код живых существ, также называемое генетическим редактированием.

Изменение генетического содержания живых существ человеком происходило с самого начала цивилизации. Посредством таких процессов, как одомашнивание и селекционное разведение, человек применял искусственный отбор судьбе различных пород собак, домашнего скота или пищевых растений.

Однако они считаются косвенными формами генетических изменений, которые сильно отличаются от тех, которые доступны в лаборатории, благодаря наличию биохимия Тем не менее генетика, чье вмешательство в геном является прямым.

Прямые генетические манипуляции зародились в 20-м веке благодаря развитию биохимии и генетики, но особенно благодаря открытию в 1968 г. ферменты рестрикция (эндонуклеаза рестрикции), вид белок способен распознавать определенные сегменты генетического кода и «разрезать» ДНК в определенный момент.

Это открытие швейцарского биохимика Вернера Арбера (1929-) было позже развито и уточнено американцами Гамильтоном Смитом (1931-) и Дэниелом Натансом (1928-1999).

Благодаря этому в 1973 году американские биохимики Стэнли Н. Коэн и Герберт В. Бойер сделали первый исторический шаг в генетическом манипулировании индивидуумом: они разрезали молекулу ДНК на части, рекомбинировали части, а затем внедрили ее в бактерию. кишечная палочка, который продолжил нормально воспроизводиться.

Сегодня существуют различные методы генной инженерии, такие как амплификация ДНК, секвенирование и рекомбинация, полимеразная цепная реакция (ПЦР), плазмоцитоз, молекулярное клонирование или блокирование генов и другие. Таким образом, можно изменять определенные сегменты или определенные вещества в глубоком биохимическом функционировании живого существа, имея возможность «запрограммировать» его на выполнение задач или наделить его определенными характеристиками.

Очевидно, что этот тип знания связан с важной этической дилеммой, поскольку изменения, внесенные в геном, позже передаются потомкам живых существ и, следовательно, сохраняются в виде.

С помощью генной инженерии можно получить виды растений, более устойчивые к вредителям, например, или мышей с врожденными заболеваниями для медицинских экспериментов или даже лечения неизлечимых болезней; но также для разработки болезней для возможной бактериологической войны.

Типы генетических манипуляций

Основные формы генетических манипуляций сегодня следующие:

• Секвенирование ДНК. Он включает в себя применение различных биохимических методов и техник к молекула ДНК живого существа, чтобы определить, какова конкретная последовательность нуклеотидов (аденин, гуанин, тимин и цитозин), из которых она состоит, что является ключом к расшифровке естественного «программирования» биохимических процессов, происходящих в течение жизни. . Секвенирование ДНК - колоссальная задача, поскольку требует огромного количества информации, даже в случае микроскопические существаНо сегодня это можно сделать быстро благодаря компьютеризации.
• Рекомбинантная ДНК. Этот метод заключается в создании искусственной молекулы ДНК с помощью методов in vitro, а затем ввести его в организм и оценить их работу. Обычно это осуществляется путем извлечения определенной информации от одного живого существа и ее включения в другое, что позволяет получать определенные белки (для медицинских или фармакологических целей), получать вакцины или улучшать экономические показатели видов пищевых продуктов.
• Полимеразная цепная реакция (ПЦР). Это метод амплификации ДНК, разработанный в 1986 году, также называемый ПЦР, от английского аббревиатуры. Он заключается в получении множества копий «матричной» молекулы ДНК из ряда ферментов, называемых полимеразами. Этот метод в настоящее время используется в самых разных областях, таких как идентификация ДНК в судебно-медицинских исследованиях или генетическая идентификация патогенов (вирус Y бактерии) новых болезней.
• CRISPR. Его имя является аббревиатурой на английском языке (сгруппированные через регулярные промежутки короткие палиндромные повторы) сгруппированных и регулярно чередующихся коротких палиндромных повторов, что называется способностью бактерий включать в свой геном часть ДНК вирусов, которые их заразили, наследуя от своих потомков способность распознавать вторгающуюся ДНК и иметь возможность чтобы защитить себя в будущем. Другими словами, это часть иммунной системы прокариоты. Но с 2013 года этот механизм используется как средство генетической манипуляции с использованием метода, с помощью которого бактерии «разрезают» и «прикрепляют» свою собственную ДНК для включения новой информации, используя фермент под названием Cas9.

Примеры генетической манипуляции

Генетические манипуляции позволяют создавать продукты, которые лучше выдерживают течение времени.

Вот некоторые примеры применения генной инженерии сегодня:

• Генная терапия. Этот тип терапии, используемый для борьбы с генетическими заболеваниями, заключается в замене дефектного сегмента ДНК человека здоровой копией, что предотвращает развитие врожденных заболеваний.
• Искусственное получение белков. Фармацевтическая промышленность получает многие из своих белков и вещества для медицинского использования благодаря генетическому изменению бактерий и дрожжи (грибы), Поскольку Saccharomyces cerevisiae. Эти живые существа генетически «запрограммированы» на производство огромного количества органических соединений, таких как человеческая хитиназа или человеческий проинсулин.
• Получение «улучшенных» видов животных. Чтобы бороться с голодом или просто увеличить производство определенных еда Овощи или животные, геном крупного рогатого скота, свиней или даже съедобной рыбы были изменены, чтобы они давали больше молока или просто быстрее росли.
• Семена трансгенные продукты ». Подобно предыдущему, фруктовые, овощные или овощные растения были генетически изменены, чтобы сделать их более удобными. прибыльный и максимизировать их производство: культуры, которые лучше противостоят засухе, которые защищают себя от вредителей, дают более крупные плоды или с меньшим количеством семян, или просто плоды, которые созревают медленнее и, следовательно, имеют более длительный период для транспортировки к потребителю без вреда для себя.
• Получение рекомбинантных вакцин. Многие современные вакцины, такие как вакцина, защищающая нас от гепатита B, получают с помощью методов генетической манипуляции, при которых генетическое содержание патогена изменяется, чтобы препятствовать или предотвращать его размножение, так что они не могут вызвать болезнь, но они могут позволить иммунная система подготовить защиту от будущих инфекций. Это также позволяет изолировать определенные гены для введения в Тело человека и таким образом приобретают иммунитет против различных заболеваний.

Преимущества и недостатки генетической манипуляции

Как мы видели, генная инженерия позволяет решать ранее немыслимые задачи благодаря глубокому пониманию ключевых механизмов жизни. Таким образом, среди его преимуществ можно выделить:

• Массовое и быстрое получение необходимых биохимических веществ, способных бороться с болезнями и улучшать Здоровье принадлежащий человечность. Это относится как к лекарствам, так и к вакцинам и другим соединениям.
• Возможность значительного улучшения пищевая промышленность и бороться с голодом и недоеданием в мире с помощью сельскохозяйственных культур, которые более устойчивы к климату или дают более крупные и питательные плоды.
• Возможность «исправить» генетические дефекты, вызывающие болезнь, посредством редактирования конкретных генов.

Однако к его недостаткам можно отнести:

• Они связаны с этическими и моральными дилеммами, которые заставляют нас переосмыслить место человека в порядке вещей, поскольку ошибка в генетической манипуляции может погубить целый вид или вызвать экологическую катастрофу.
• «Улучшенные» виды конкурируют за преимущество перед естественными видами, так что они начинают заменять их, обедняя генетическое разнообразие видов, поскольку, например, одни и те же улучшенные семена используются для сельскохозяйственных культур в разных географических регионах мира.
• Долгосрочный эффект потребления продуктов, полученных с помощью генной инженерии, на человеческую популяцию неизвестен, поэтому в дальнейшем могут возникнуть непредвиденные осложнения.

Этические аспекты генетической манипуляции

Генетические манипуляции могут иметь непредвиденные последствия для людей и других видов.

Как и все научные упражнения, генетические манипуляции аморальны, то есть они обладают как полезными, так и, возможно, вредными свойствами, в зависимости от того, как мы их используем. Это подразумевает необходимую дискуссию этический относительно вмешательства человека в природу на таких глубоких и необратимых уровнях, которые передаются во времени от одного поколения к другому.

Одна из этих дилемм связана с ограничениями человеческого вмешательства в биологическое функционирование видов. Если благосостояние человечества или, что еще хуже, благополучие пищевой промышленности или системы капиталист мир, быть выше благополучия животных или растений? Стоит ли обеднять генетическое наследие единственной известной планеты с жизнь, чтобы производить более прибыльный урожай?

К этому следует добавить возможность появления, сознательно или случайно, новых видов живых существ, особенно микроорганизмов. Насколько мы уверены, что не создаем патогенов, способных причинять страдания во всем мире не только людям, но и другим видам?

Наконец, есть человеческий аспект. Насколько мы должны вмешиваться в наш собственный геном как биологический вид? Лечение болезней и врожденных дефектов - похвальная цель, но она заслуживает пристального внимания, поскольку она опасно близка к «улучшению» вида.

Последнее может принести многочисленные неудобства в будущем, от непредсказуемых болезней, которые передаются из поколения в поколение, обществам, основанным на дискриминация генетика, о чем неоднократно предупреждала научная фантастика.

Правовые аспекты генетической манипуляции

После понимания этической дилеммы, которую представляет собой генная инженерия, становится понятно, что существует потребность в конкретной правовой базе по этому вопросу, которая обеспечивает не только защиту окружающей среды, но и достоинство человеческой жизни, настоящего и будущего.

Большинство этих юридических и этических кодексов стремятся провести черту, разделяющую терапевтическое средство - борьбу с болезнями и борьбу за улучшение здоровья. качество жизни народа - идеологического, эстетического или политического. Очевидно, что эти правовые положения различаются в зависимости от правовой базы каждой страны.

Однако такие действия, как клонирование Внесение наследственных признаков в геном и прямая обработка эмбриона для целей, отличных от строго медицинских, запрещены и считаются аморальными и опасными для человечества в соответствии с положениями Всеобщей декларации о геноме человека. И права человека (ООН), а также Международным комитетом по биоэтике ЮНЕСКО.

Тем не менее, есть голоса, требующие, чтобы эти многосторонние организации сделали более сильное и четкое заявление по этому поводу, особенно после того, как в 2012 году в Китае родились первые две девочки-близнецы, не подвергавшиеся риску заражения вирусом ВИЧ, благодаря приложению. - полностью запрещены - метода CRISPR в их эмбрионах. То есть первых двух генетически отредактированных людей.