genetik manipülasyon

Teknoloji

2022

Genetik manipülasyonun ne olduğunu, avantajlarını, dezavantajlarını ve etik yönlerini açıklıyoruz. Ayrıca günümüzden örnekler.

Genetik manipülasyon, genleri ekler, değiştirir veya kaldırır.

Genetik manipülasyon nedir?

Farklı kişilere genetik manipülasyon veya genetik mühendisliği olarak bilinir. teknikler izin veren bilimsel-teknolojik prosedürler insan oğlu değiştirmek veya yeniden birleştirmek DNA ve diğerleri nükleik asitler arasında canlı varlıklarbelirli ihtiyaçları karşılayan yaşam biçimleri elde etmek amacıyla. Bunu yapmak için eklenirler, değiştirilirler veya ortadan kaldırılırlar. genler nın-nin genetik Kod genetik düzenleme olarak da adlandırılan canlıların.

Canlıların genetik içeriğinin insan tarafından değiştirilmesi, medeniyetin başlangıcından beri gerçekleşmektedir. Evcilleştirme ve seçici yetiştirme gibi süreçlerle insan, yapay seçim farklı cins köpeklerin, çiftlik hayvanlarının veya gıda bitkilerinin kaderine.

Bununla birlikte, bunlar, bir laboratuvarda bulunanlardan çok farklı, dolaylı genetik değişiklik biçimleri olarak kabul edilirler. biyokimya Henüz genetikgenoma müdahalesi doğrudan olan.

Doğrudan genetik manipülasyonun kökenleri, biyokimya ve genetiğin ilerlemesi sayesinde 20. yüzyılda, ancak özellikle 1968'deki keşfiyle olmuştur. enzimler kısıtlama (kısıtlama endonükleaz), bir tür protein genetik kodun belirli bölümlerini tanıma ve belirli bir noktada DNA'yı "kesme" yeteneğine sahiptir.

İsviçreli biyokimyacı Werner Arber (1929-) tarafından yapılan bu bulgu daha sonra Amerikalı Hamilton Smith (1931-) ve Daniel Nathans (1928-1999) tarafından geliştirilmiş ve rafine edilmiştir.

Bu sayede 1973'te Amerikalı biyokimyacılar Stanley N. Cohen ve Herbert W. Boyer, bir bireyin genetik manipülasyonunda ilk tarihi adımı attılar: bir DNA molekülünü parçalara ayırdılar, parçaları yeniden birleştirdiler ve daha sonra onu bir bakteriye enjekte ettiler. escherichia koli, normal olarak çoğalmaya devam etti.

Günümüzde diğerleri arasında DNA amplifikasyonu, dizileme ve rekombinasyon, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), plazmasitoz, moleküler klonlama veya gen bloke etme gibi çeşitli genetik mühendisliği teknikleri bulunmaktadır. Böylece, bir canlının derin biyokimyasal işleyişindeki belirli bölümleri veya belirli maddeleri değiştirmek, onu görevleri yerine getirmek için "programlamak" veya belirli özelliklerle donatmak mümkündür.

Açıktır ki, bu tür bilgi önemli bir etik ikilem içerir, çünkü genomda yapılan değişiklikler daha sonra canlıların soyundan gelenlere kalıtılır ve bu nedenle türlerde devam eder.

Genetik mühendisliği, örneğin, tıbbi deneyler için doğuştan hastalıkları olan fareler veya hatta tedavisi olmayan hastalıklar için tedaviler gibi zararlılara karşı daha dirençli bitki türleri elde edebilir; ama aynı zamanda nihai bir bakteriyolojik savaş için hastalıkları tasarlamak için.

Genetik manipülasyon türleri

Günümüzde genetik manipülasyonun ana biçimleri şunlardır:

  • DNA dizilimi. Farklı biyokimyasal yöntem ve tekniklerin uygulanmasını içerir. molekül Onu oluşturan nükleotidlerin (Adenin, Guanin, Timin ve Sitozin) spesifik dizisinin ne olduğunu belirlemek için, yaşam boyunca meydana gelen biyokimyasal süreçlerin doğal "programlanmasını" deşifre etmek için anahtar bir şey. . DNA dizilimi, çok büyük miktarda bilgiyi içerdiğinden devasa bir görevdir. mikroskobik varlıklarAncak günümüzde bilgisayarlaşma sayesinde hızlı bir şekilde yapılabilmektedir.
  • Rekombinant DNA. Bu teknik, yöntemlerle yapay bir DNA molekülünün üretilmesinden oluşur. laboratuvar ortamındave ardından bir organizma ve performanslarını değerlendirin. Bu genellikle bir canlıdan belirli bilgilerin alınması ve bir başkasına dahil edilmesiyle gerçekleştirilir ve spesifik proteinlerin (tıbbi veya farmakolojik amaçlar için) elde edilmesini, aşıların elde edilmesini veya gıda türlerinin ekonomik performansının iyileştirilmesini sağlar.
  • Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR). İngilizce kısaltması için PCR olarak da adlandırılır, 1986'da geliştirilen ve polimeraz adı verilen bir dizi enzimden bir DNA "şablon" molekülünün çok sayıda kopyasının elde edilmesinden oluşan bir DNA amplifikasyon tekniğidir. Bu yöntem şu anda adli araştırmalarda DNA tanımlaması veya patojenlerin genetik tanımlaması gibi çok farklı alanlarda kullanılmaktadır.virüs Y bakteri) yeni hastalıklar.
  • CRISPR. Adı İngilizce bir kısaltmadır (düzenli aralıklarla kümelenmiş kısa palindromik tekrarlar) gruplandırılmış ve düzenli aralıklarla aralıklı kısa palindromik tekrarlardan oluşur; bu, bakterilerin kendilerini enfekte eden virüslerin DNA'sının genomlarına dahil etme yeteneğinin adıdır, onların soyundan gelen istilacı DNA'yı tanıma ve yapabilme yeteneğini miras alır. Gelecekteki durumlarda kendilerini savunmak için. Başka bir deyişle, bağışıklık sisteminin bir parçasıdır. prokaryotlar. Ancak 2013'ten bu yana bu mekanizma, bakterilerin Cas9 adlı bir enzim kullanarak yeni bilgileri birleştirmek için kendi DNA'larını "kestiği" ve "yapıştığı" yöntemden yararlanan bir genetik manipülasyon aracı olarak kullanılıyor.

Genetik manipülasyon örnekleri

Genetik manipülasyon, zamanın geçişine daha iyi dayanan yiyecekler yaratmayı mümkün kılar.

Günümüzde genetik mühendisliğinin uygulanmasına ilişkin bazı örnekler:

  • Gen tedavisi. Genetik hastalıklarla savaşmak için kullanılan bu tedavi türü, bireylerin DNA'sındaki kusurlu bir parçanın sağlıklı bir kopya ile değiştirilmesini ve böylece doğuştan gelen hastalıkların gelişmesinin önlenmesini içerir.
  • Proteinlerin yapay olarak elde edilmesi. İlaç endüstrisi, proteinlerinin çoğunu elde eder ve maddeler bakterilerin genetik değişimi sayesinde tıbbi kullanım için ve Maya (mantarlar), olarak Saccharomyces cerevisiae. Bu canlılar, insan kitinazı veya insan proinsülin gibi çok miktarda organik bileşik üretmek üzere genetik olarak "programlanmıştır".
  • "İyileştirilmiş" hayvan türlerinin elde edilmesi. Açlıkla mücadele etmek ya da sadece belirli gıdaların üretimini maksimize etmek için Gıda Sebzeler veya hayvanlar, sığırların, domuzların ve hatta yenilebilir balıkların genomu, daha fazla süt vermeleri veya daha hızlı büyümeleri için değiştirildi.
  • tohumları transgenik gıdalar". Bir öncekine benzer şekilde, meyve, sebze veya sebze bitkileri, onları daha iyi hale getirmek için genetik olarak değiştirildi. karlı ve üretimlerini en üst düzeye çıkarmak: Kuraklığa daha iyi dayanan, zararlılara karşı kendilerini koruyan, daha büyük veya daha az tohumlu meyve veren veya sadece daha yavaş olgunlaşan ve bu nedenle tüketiciye zarar vermeden tüketiciye taşınması daha uzun süren meyveler.
  • Rekombinant aşıların elde edilmesi. Bizi hepatit B'den koruyan aşı gibi birçok güncel aşı, patojenin genetik içeriğinin, üremesini engelleyecek veya hastalığı üretemeyecek şekilde değiştirdiği genetik manipülasyon teknikleri ile elde edilir. Izin vermek bağışıklık sistemi gelecekteki gerçek enfeksiyonlara karşı savunma hazırlamak. Bu, aynı zamanda, enjekte edilecek spesifik genlerin izole edilmesini de mümkün kılar. Gövde insan ve böylece çeşitli hastalıklara karşı bağışıklık kazanır.

Genetik manipülasyonun avantajları ve dezavantajları

Gördüğümüz gibi, genetik mühendisliği, yaşamın temel mekanizmalarının derinlemesine anlaşılması sayesinde, daha önce düşünülemez görevlerin yerine getirilmesini sağlar. Böylece, avantajları arasında şunları belirtebiliriz:

  • Hastalıklarla savaşabilen ve sağlığı iyileştirebilen temel biyokimyasal maddelerin kitlesel ve hızlı bir şekilde elde edilmesi. Sağlık arasında insanlık. Bu hem ilaçlar, aşılar hem de diğer bileşikler için geçerlidir.
  • önemli ölçüde iyileştirme olasılığı Gıda endüstrisi ve iklime daha dayanıklı veya daha büyük ve daha besleyici meyveler üreten mahsuller aracılığıyla dünyadaki açlık ve yetersiz beslenmeyle mücadele etmek.
  • Spesifik gen düzenleme yoluyla hastalığa neden olan genetik kusurları "düzeltme" fırsatı.

Bununla birlikte, dezavantajları şunları içerir:

  • Genetik manipülasyondaki bir hata tüm bir türü mahvedebilir veya ekolojik bir felakete yol açabileceğinden, bizi insanın sıradaki yerini yeniden düşünmeye zorlayan etik ve ahlaki ikilemleri içerirler.
  • "İyileştirilmiş" türler, doğal türler üzerinde avantajlı bir şekilde rekabet eder, böylece onların yerini almaya başlarlar, türlerin genetik çeşitliliğini zayıflatırlar, çünkü örneğin, aynı gelişmiş tohumlar farklı dünya coğrafyalarında ekinler için kullanılır.
  • Genetiği değiştirilmiş gıdaların alımının insan popülasyonu üzerindeki uzun vadeli etkisi bilinmemektedir, bu nedenle daha sonra hala öngörülemeyen komplikasyonlar olabilir.

Genetik manipülasyonun etik yönleri

Genetik manipülasyon, insanlar ve diğer türler için öngörülemeyen sonuçlara yol açabilir.

Tüm bilimsel egzersizler gibi, genetik manipülasyon da ahlak dışıdır, yani onları nasıl kullandığımıza bağlı olarak hem yararlı hem de muhtemelen zararlı güçleri vardır. Bu gerekli bir tartışmayı ima eder etik insanın doğaya böylesine derin ve geri dönülemez düzeyde müdahalesi ile ilgili, zaman içinde kuşaktan kuşağa aktarılan.

Bu ikilemlerden biri, türlerin biyolojik işleyişine insan müdahalesinin sınırlarıyla ilgilidir. İnsanlığın refahı mı yoksa daha da kötüsü gıda endüstrisinin veya sistemin refahı mı? kapitalist dünya, hayvan veya bitki türlerinin refahının üzerinde mi? Bilinen tek gezegenin genetik mirasını yoksullaştırmaya değer mi? hayat, daha karlı ürünler üretmek için?

Buna bilinçli veya kazara yeni canlı türlerinin, özellikle mikroorganizmaların ortaya çıkma olasılığı da eklenmelidir. Sadece insanlara değil, diğer türlere de dünya çapında acı çektirebilecek patojenler üretmediğimizden ne kadar eminiz?

Son olarak, insani yönü var. Bir tür olarak kendi genomumuza ne kadar müdahale etmeliyiz? Hastalıkları ve doğuştan gelen kusurları tedavi etmek övgüye değer bir hedeftir, ancak türlerin "iyileşmesine" tehlikeli bir şekilde yakın olduğu için yakından bakmayı hak eden bir hedeftir.

İkincisi, gelecek nesillere aktarılan öngörülemeyen hastalıklardan, temelli toplumlara gelecekte çok sayıda rahatsızlık getirebilir. ayrımcılık bilim kurgunun birçok kez uyardığı gibi genetik.

Genetik manipülasyonun yasal yönleri

Genetik mühendisliğinin temsil ettiği etik ikilem bir kez anlaşıldığında, bu konuda sadece çevrenin korunmasını değil, aynı zamanda insan yaşamının, bugününün ve geleceğinin onurunu da sağlayan belirli bir yasal çerçeveye ihtiyaç olduğu anlaşılır.

Bu yasal ve etik kuralların çoğu, tedaviyi - hastalıklarla mücadele ve sağlığı iyileştirme mücadelesi - ayıran çizgiyi çizmeye çalışır. yaşam kalitesi halkın - ideolojik, estetik veya politik. Açıktır ki bu yasal hükümler her ülkenin yasal çerçevesine göre değişiklik göstermektedir.

Ancak, eylemler gibi klonlama Kalıtsal özelliklerin genoma dahil edilmesi ve embriyonun kesinlikle tıbbi amaçlar dışındaki amaçlarla doğrudan işlenmesi yasaktır ve insan genomu ile ilgili Evrensel Beyannamesi hükümleri uyarınca ahlaka aykırı ve insanlık için riskli kabul edilir. insan hakları (BM) ve Uluslararası Biyoetik Komitesi tarafından UNESCO.

Öyle olsa bile, uygulama sayesinde özellikle 2012 yılında Çin'de ilk iki insan ikiz kız çocuğunun HIV virüsü enfeksiyonu riskinden arındırılmış olarak dünyaya gelmesinden sonra, bu çok taraflı kuruluşların konuyla ilgili daha güçlü ve açık bir açıklama yapmalarını talep eden sesler var. -tamamen yasadışı- CRISPR yönteminin embriyolarında kullanılması. Yani, genetiği değiştirilmiş ilk iki insan.

!-- GDPR -->