• Čo je to genetická manipulácia?
• Druhy genetických manipulácií
• Príklady genetických manipulácií
• Výhody a nevýhody genetických manipulácií
• Etické aspekty genetickej manipulácie
• Právne aspekty genetickej manipulácie

Vysvetlíme, čo je to genetická manipulácia, jej výhody, nevýhody a etické aspekty. Aj dnes príklady.

Genetická manipulácia pridáva, mení alebo odstraňuje gény.

Čo je to genetická manipulácia?

Je známy ako genetická manipulácia alebo genetické inžinierstvo techniky a vedecko-technologické postupy, ktoré umožňujú ľudská bytosť upraviť alebo prekombinovať DNA a ďalšie nukleových kyselín z živé bytosti, s cieľom získať formy života, ktoré uspokojujú určité potreby. Na tento účel sa pridávajú, menia alebo vylučujú génov z genetický kód živých bytostí, nazývané aj genetické úpravy.

K zmene genetického obsahu živých bytostí dochádza už od počiatkov civilizácie. Prostredníctvom procesov, akými sú domestikácia a selektívne šľachtenie, človek aplikuje a umelý výber osudu rôznych plemien psov, hospodárskych zvierat alebo potravinárskych rastlín.

Tieto sú však považované za nepriame formy genetických zmien, veľmi odlišné od tých, ktoré sú dostupné v laboratóriu vďaka biochémia Napriek tomu genetika, ktorých zásah do genómu je priamy.

Priama genetická manipulácia má svoj pôvod v 20. storočí vďaka pokroku v biochémii a genetike, ale najmä objavu v roku 1968 enzýmy reštrikcia (reštrikčná endonukleáza), typ proteín schopný rozpoznať špecifické segmenty genetického kódu a v určitom bode „rozrezať“ DNA.

Toto zistenie švajčiarskeho biochemika Wernera Arbera (1929-) neskôr vyvinuli a spresnili Američania Hamilton Smith (1931-) a Daniel Nathans (1928-1999).

Vďaka tomu v roku 1973 americkí biochemici Stanley N. Cohen a Herbert W. Boyer urobili prvý historický krok v genetickej manipulácii jedinca: rozrezali molekulu DNA na kúsky, kúsky rekombinovali a neskôr vstrekli do baktérie. Escherichia coli, ktorý pokračoval v normálnej reprodukcii.

Dnes existujú rôzne techniky genetického inžinierstva, ako je okrem iného amplifikácia DNA, sekvenovanie a rekombinácia, polymerázová reťazová reakcia (PCR), plazmocytóza, molekulárne klonovanie alebo blokovanie génov. Je teda možné meniť špecifické segmenty alebo špecifické látky v hlbokom biochemickom fungovaní živej bytosti, pričom je možné ju „naprogramovať“ na vykonávanie úloh alebo jej dať určité vlastnosti.

Je zrejmé, že tento typ vedomostí zahŕňa dôležitú etickú dilemu, pretože zmeny zavedené do genómu sa neskôr zdedia na potomkov živých bytostí, a preto pretrvávajú v druhu.

Genetické inžinierstvo môže dosiahnuť napríklad rastlinné druhy odolnejšie voči škodcom alebo myši s vrodenými chorobami na lekárske experimenty alebo dokonca terapie nevyliečiteľných chorôb; ale aj navrhnúť choroby pre prípadný bakteriologický boj.

Druhy genetických manipulácií

Hlavné formy genetickej manipulácie sú dnes tieto:

• Sekvenovanie DNA. Zahŕňa použitie rôznych biochemických metód a techník molekula DNA živej bytosti, aby bolo možné určiť, aká je špecifická sekvencia nukleotidov (adenín, guanín, tymín a cytozín), ktorá ju tvorí, niečo kľúčové na rozlúštenie prirodzeného „programovania“ biochemických procesov, ktoré prebiehajú počas života. . Sekvenovanie DNA je kolosálna úloha, pretože zahŕňa obrovské množstvo informácií, dokonca aj v prípade mikroskopické bytostiAle dnes sa to dá vďaka informatizácii rýchlo.
• Rekombinantná DNA. Táto technika spočíva vo vytvorení umelej molekuly DNA pomocou metód in vitroa potom ho vstreknite do a organizmu a hodnotiť ich výkon. Vo všeobecnosti sa to uskutočňuje extrakciou určitých informácií zo živej bytosti a ich začlenením do inej a umožňuje získanie špecifických bielkovín (na lekárske alebo farmakologické účely), získanie vakcín alebo zlepšenie ekonomickej výkonnosti druhov potravín.
• Polymerázová reťazová reakcia (PCR). Tiež nazývaná PCR, pre svoju skratku v angličtine, je to technika amplifikácie DNA vyvinutá v roku 1986, ktorá pozostáva zo získania početných kópií molekuly "šablóny" DNA zo série enzýmov nazývaných polymerázy. Táto metóda sa v súčasnosti používa vo veľmi odlišných oblastiach, ako je identifikácia DNA pri forenzných vyšetrovaniach alebo genetická identifikácia patogénov (vírus Y baktérie) nových chorôb.
• CRISPR. Jeho meno je skratka v angličtine (zoskupené pravidelne rozmiestnené krátke palindromické opakovania) zoskupených a pravidelne rozmiestnených krátkych palindromických opakovaní, čo sa nazýva schopnosť baktérií začleniť do svojho genómu časť DNA vírusov, ktoré ich infikovali, pričom od svojich potomkov zdedí schopnosť rozpoznať inváznu DNA a byť schopný brániť sa pri budúcich príležitostiach. Inými slovami, je súčasťou imunitného systému prokaryoty. Ale od roku 2013 sa tento mechanizmus používa ako prostriedok genetickej manipulácie, využívajúc metódu, ktorou baktérie „režú“ a „prilepujú“ svoju vlastnú DNA, aby začlenili nové informácie pomocou enzýmu Cas9.

Príklady genetických manipulácií

Genetická manipulácia umožňuje vytvárať potraviny, ktoré lepšie odolávajú plynutiu času.

Niektoré príklady aplikácie genetického inžinierstva dnes sú:

• Génová terapia. Tento typ terapie, ktorý sa používa na boj proti genetickým chorobám, pozostáva z nahradenia chybného segmentu DNA jednotlivca zdravou kópiou, čím sa zabráni vzniku vrodených chorôb.
• Umelé získavanie bielkovín. Farmaceutický priemysel získava mnohé z jeho bielkovín a látok na lekárske použitie vďaka genetickej zmene baktérií a droždie (huby), Ako Saccharomyces cerevisiae. Tieto živé bytosti sú geneticky „naprogramované“ na produkciu obrovského množstva organických zlúčenín, ako je ľudská chitináza alebo ľudský proinzulín.
• Získavanie „vylepšených“ živočíšnych druhov. S cieľom bojovať proti hladu alebo jednoducho maximalizovať produkciu určitých jedlo Zelenina alebo zvieratá, genóm hovädzieho dobytka, ošípaných alebo dokonca jedlých rýb boli zmenené, aby dávali viac mlieka alebo jednoducho rýchlejšie rástli.
• Semená z transgénne potraviny". Podobne ako v predchádzajúcom prípade boli ovocné, zeleninové alebo zeleninové rastliny geneticky pozmenené, aby ich bolo viac ziskový a maximalizovať ich produkciu: plodiny, ktoré lepšie znášajú sucho, ktoré sa bránia škodcom, ktoré produkujú väčšie plody alebo s menším počtom semien, alebo jednoducho plody, ktoré dozrievajú pomalšie, a preto majú dlhší čas na prepravu k spotrebiteľovi bez toho, aby si ublížil.
• Získanie rekombinantných vakcín. Mnohé súčasné vakcíny, ako napríklad tá, ktorá nás chráni pred hepatitídou B, sa získavajú technikami genetickej manipulácie, pri ktorých sa genetický obsah patogénu mení tak, aby bránil alebo bránil jeho reprodukcii, takže nemôžu spôsobiť ochorenie, ale môžu dovoliť imunitný systém pripraviť obranu proti budúcim skutočným infekciám. To tiež umožňuje izolovať špecifické gény na injekciu do Telo človeka a tým získať imunitu proti rôznym chorobám.

Výhody a nevýhody genetických manipulácií

Ako sme videli, genetické inžinierstvo umožňuje vykonávať predtým nemysliteľné úlohy vďaka hlbokému pochopeniu kľúčových mechanizmov života. Medzi jeho výhody teda môžeme uviesť:

• Masívne a rýchle získavanie základných biochemických látok, schopných bojovať proti chorobám a zlepšovať ich zdravie z ľudskosť. To platí pre lieky, vakcíny a iné zlúčeniny.
• Možnosť výrazného zlepšenia potravinársky priemysel a bojovať proti hladu a podvýžive vo svete prostredníctvom plodín, ktoré sú odolnejšie voči podnebiu alebo ktoré produkujú väčšie a výživnejšie plody.
• Možnosť „opraviť“ genetické defekty, ktoré spôsobujú ochorenie, prostredníctvom špecifickej úpravy génov.

Medzi jeho nevýhody však patrí:

• Zahŕňajú etické a morálne dilemy, ktoré nás nútia prehodnotiť miesto ľudskej bytosti v poriadku vecí, pretože chyba v genetickej manipulácii môže zničiť celý druh alebo spôsobiť ekologickú katastrofu.
• „Vylepšené“ druhy súperia s výhodou oproti prírodným druhom, takže ich začnú nahrádzať, čím sa ochudobňuje o genetickú rozmanitosť druhov, pretože napríklad tie isté vylepšené semená sa používajú na plodiny v rôznych zemepisných oblastiach sveta.
• Dlhodobý vplyv príjmu geneticky upravených potravín na ľudskú populáciu nie je známy, takže neskôr stále môžu nastať nepredvídateľné komplikácie.

Etické aspekty genetickej manipulácie

Genetická manipulácia môže mať pre ľudí a iné druhy nepredvídané následky.

Ako všetky vedecké cvičenia, aj genetická manipulácia je amorálna, to znamená, že má prospešné a možno aj škodlivé sily, v závislosti od toho, ako ich používame. To znamená nevyhnutnú diskusiu etické o zásahoch človeka do prírody na takých hlbokých a nezvratných úrovniach, ktoré sa v čase prenášajú z jednej generácie na druhú.

Jedna z týchto dilem súvisí s limitmi ľudského zasahovania do biologického fungovania druhov. Či blaho ľudstva alebo, čo je ešte horšie, blahobyt potravinárskeho priemyslu alebo systému kapitalista svet, byť nad blahom živočíšnych alebo rastlinných druhov? Stojí za to ochudobniť genetické dedičstvo jedinej známej planéty s života, produkovať výnosnejšie plodiny?

K tomu treba pripočítať možnosť vedomého alebo náhodného vzniku nových druhov živých bytostí, najmä mikroorganizmov. Ako sme si istí, že nevytvárame patogény schopné spôsobiť celosvetové utrpenie nielen ľuďom, ale aj iným druhom?

Nakoniec je tu ľudský aspekt. Ako veľmi by sme mali ako druh zasahovať do vlastného genómu? Liečenie chorôb a vrodených chýb je chvályhodný cieľ, ktorý si však zaslúži podrobný pohľad, keďže sa nebezpečne blíži k „vylepšeniu“ druhu.

To by mohlo v budúcnosti priniesť mnohé nepríjemnosti, od nepredvídateľných chorôb, ktoré sa prenášajú na budúce generácie, až po spoločnosti založené na diskriminácia genetika, ako sci-fi varovala pri mnohých príležitostiach.

Právne aspekty genetickej manipulácie

Po pochopení etickej dilemy, ktorú genetické inžinierstvo predstavuje, je pochopiteľné, že v tejto oblasti je potrebný špecifický právny rámec, ktorý zabezpečí nielen ochranu životného prostredia, ale aj dôstojnosť ľudského života súčasného i budúceho.

Väčšina týchto právnych a etických kódexov sa snaží načrtnúť líniu, ktorá oddeľuje terapeutické – boj proti chorobám a boj za zlepšenie zdravia. kvalita života ľudu – ideologického, estetického alebo politického. Je zrejmé, že tieto právne ustanovenia sa líšia v závislosti od právneho rámca každej krajiny.

Avšak akcie ako napr klonovanie Zavedenie dedičných vlastností do genómu a priame zaobchádzanie s embryom na iné ako prísne medicínske účely sú zakázané a považujú sa za nemorálne a rizikové pre ľudstvo v súlade s ustanoveniami Všeobecnej deklarácie o ľudskom genóme. ľudské práva (OSN) a Medzinárodným bioetickým výborom UNESCO.

Napriek tomu sa ozývajú hlasy, ktoré požadujú, aby sa tieto multilaterálne organizácie k tejto záležitosti vyjadrili dôraznejšie a explicitnejšie, najmä potom, čo sa v Číne v roku 2012 vďaka aplikácii narodili prvé dve ľudské dvojčatá bez akéhokoľvek rizika infekcie vírusom HIV. -úplne nezákonné- metódy CRISPR v ich embryách. Teda prví dvaja geneticky upravení ľudia.