• Какво е генетична манипулация?
• Видове генетични манипулации
• Примери за генетична манипулация
• Предимства и недостатъци на генетичната манипулация
• Етични аспекти на генетичната манипулация
• Правни аспекти на генетичната манипулация

Обясняваме какво представлява генетичната манипулация, нейните предимства, недостатъци и етични аспекти. Също и примери днес.

Генетичната манипулация добавя, променя или премахва гени.

Какво е генетична манипулация?

Известно е като генетична манипулация или генно инженерство за различните техники и научно-технологични процедури, които позволяват на човешко същество модифицират или рекомбинират ДНК и други нуклеинова киселина от живи същества, с цел получаване на форми на живот, които задоволяват определени потребности. За да направите това, те се добавят, променят или елиминират гени на генетичен код на живи същества, наричано още генетично редактиране.

Човешката промяна на генетичното съдържание на живите същества се извършва от началото на цивилизацията. Чрез процеси като опитомяване и селективно отглеждане, човешкото същество прилага а изкуствен подбор за съдбата на различните породи кучета, добитък или хранителни растения.

Въпреки това, те се считат за непреки форми на генетични промени, много различни от наличните в лабораторията, благодарение на биохимия И все пак генетика, чиято намеса върху генома е директна.

Директната генетична манипулация води началото си през 20-ти век, благодарение на напредъка на биохимията и генетиката, но по-специално на откриването през 1968 г. ензими рестрикция (рестриктивна ендонуклеаза), вид протеин способни да разпознават специфични сегменти от генетичния код и да „разрязват“ ДНК в определен момент.

Това откритие на швейцарския биохимик Вернер Арбер (1929-) по-късно е разработено и усъвършенствано от американците Хамилтън Смит (1931-) и Даниел Натанс (1928-1999).

Благодарение на това през 1973 г. американските биохимици Стенли Н. Коен и Хърбърт В. Бойер предприемат първата историческа стъпка в генетичната манипулация на индивид: нарязват ДНК молекула на парчета, рекомбинират парчетата и по-късно я инжектират в бактерия. Ешерихия коли, който продължи да се възпроизвежда нормално.

Днес съществуват различни техники за генно инженерство, като ДНК амплификация, секвениране и рекомбинация, полимеразна верижна реакция (PCR), плазмоцитоза, молекулярно клониране или генно блокиране, наред с други. По този начин е възможно да се променят специфични сегменти или специфични вещества в дълбокото биохимично функциониране на живо същество, като е в състояние да го „програмира“ да изпълнява задачи или да му придаде определени характеристики.

Очевидно този тип знание включва важна етична дилема, тъй като промените, въведени в генома, по-късно се наследяват от потомците на живите същества и следователно се запазват във вида.

Генното инженерство може да постигне растителни видове, по-устойчиви на вредители, например, или мишки с вродени заболявания за медицински експерименти или дори терапии за нелечими болести; но също и за проектиране на болести за евентуална бактериологична война.

Видове генетични манипулации

Основните форми на генетична манипулация днес са следните:

• ДНК секвениране. Тя включва прилагането на различни биохимични методи и техники към молекула на ДНК на живо същество, за да се определи каква е специфичната последователност от нуклеотиди (аденин, гуанин, тимин и цитозин), която го съставя, нещо ключово за дешифриране на естественото "програмиране" на биохимичните процеси, протичащи през живота . Секвенирането на ДНК е колосална задача, тъй като включва огромни количества информация, дори в случай на микроскопични съществаНо днес това може да стане бързо благодарение на компютъризацията.
• Рекомбинантна ДНК. Тази техника се състои в генериране на изкуствена ДНК молекула чрез методи инвитрои след това го инжектирайте в a организъм и оценете тяхното представяне. Това обикновено се осъществява чрез извличане на определена информация от живо същество и включването й в друго и позволява получаване на специфични протеини (за медицински или фармакологични цели), получаване на ваксини или подобряване на икономическите характеристики на хранителните видове.
• Полимеразна верижна реакция (PCR). Наричан още PCR, за акронима си на английски, това е техника за усилване на ДНК, разработена през 1986 г., която се състои в получаване на множество копия на ДНК „шаблон“ молекула от серия от ензими, наречени полимерази. Този метод понастоящем се използва в много различни области, като ДНК идентификация в криминалистичните изследвания или генетична идентификация на патогени (вирус Й бактерии) на нови заболявания.
• CRISPR. Името му е акроним на английски (групирани, редовно разположени къси палиндромни повторения) на групирани и редовно разположени къси палиндромни повторения, така се нарича способността на бактериите да вграждат в своя геном част от ДНК на вирусите, които са ги заразили, наследявайки от своите потомци способността да разпознават нахлуващата ДНК и да могат да се защитават при бъдещи случаи. С други думи, той е част от имунната система на прокариоти. Но от 2013 г. този механизъм се използва като средство за генетична манипулация, като се възползва от метода, чрез който бактериите „изрязват“ и „залепват“ собствената си ДНК, за да включат нова информация, използвайки ензим, наречен Cas9.

Примери за генетична манипулация

Генетичната манипулация дава възможност да се създават храни, които по-добре издържат на времето.

Някои примери за прилагането на генното инженерство днес са:

• Генна терапия. Използван за борба с генетични заболявания, този вид терапия се състои в замяна на дефектен сегмент от ДНК на индивида със здраво копие, като по този начин се предотвратява развитието на вродени заболявания.
• Изкуствено получаване на протеини. Фармацевтичната индустрия получава много от своите протеини и вещества за медицинска употреба благодарение на генетичната промяна на бактериите и дрожди (гъби), Като Saccharomyces cerevisiae. Тези живи същества са генетично "програмирани" да произвеждат огромни количества органични съединения, като човешка хитиназа или човешки проинсулин.
• Получаване на "подобрени" животински видове. С цел борба с глада или просто за увеличаване на производството на определени храна Зеленчуци или животни, геномът на едър рогат добитък, прасета или дори ядлива риба е променен, за да ги накара да дават повече мляко или просто да растат по-бързо.
• Семената на трансгенни храни". По подобен начин на предишния плодови, зеленчукови или зеленчукови растения са генетично променени, за да станат повече печеливш и да увеличат максимално тяхното производство: култури, които издържат по-добре на суша, които се защитават от вредители, които произвеждат по-големи плодове или с по-малко семена, или просто плодове, които узряват по-бавно и следователно се радват на по-дълъг период за транспортиране до потребителя, без да навредят.
• Получаване на рекомбинантни ваксини. Много настоящи ваксини, като тази, която ни предпазва от хепатит В, се получават чрез техники за генетична манипулация, при които генетичното съдържание на патогена се променя, за да попречи или предотврати възпроизвеждането му, така че да не могат да предизвикат болестта, но могат позволете на имунна система подготвят защита срещу бъдещи реални инфекции. Това също така дава възможност да се изолират специфични гени, които да се инжектират в Тяло човек и така придобиват имунитет срещу различни заболявания.

Предимства и недостатъци на генетичната манипулация

Както видяхме, генното инженерство позволява да се изпълняват немислими досега задачи, благодарение на дълбокото разбиране на ключовите механизми на живота. По този начин можем да посочим сред неговите предимства:

• Масовото и бързо получаване на основни биохимични вещества, способни да се борят с болестите и да подобряват Здраве от човечеството. Това се отнася както за лекарства, така и за ваксини и други съединения.
• Възможността за значително подобряване на хранително-вкусовата промишленост и борба с глада и недохранването в света чрез култури, които са по-устойчиви на климата или които дават по-големи и по-питателни плодове.
• Възможността за "коригиране" на генетични дефекти, които причиняват заболяване чрез специфично генно редактиране.

Въпреки това, неговите недостатъци включват:

• Те включват етични и морални дилеми, които ни принуждават да преосмислим мястото на човешкото същество в реда на нещата, тъй като грешка в генетичната манипулация може да унищожи цял вид или да доведе до екологична катастрофа.
• „Подобрените“ видове се конкурират с предимство пред естествените видове, така че започват да ги заменят, обеднявайки генетичното разнообразие на видовете, тъй като например едни и същи подобрени семена се използват за култури в различни световни географии.
• Дългосрочният ефект от приема на генетично модифицирани храни върху човешката популация е неизвестен, така че все още може да има непредвидими усложнения по-късно.

Етични аспекти на генетичната манипулация

Генетичната манипулация може да има непредвидени последици за хората и други видове.

Както всички научни упражнения, генетичната манипулация е аморална, тоест има както полезни, така и евентуално вредни сили, в зависимост от това как ги използваме. Това предполага необходим дебат етичен относно намесата на човека в природата на толкова дълбоки и необратими нива, които се предават във времето от едно поколение на друго.

Една от тези дилеми е свързана с границите на човешката намеса в биологичното функциониране на видовете. Трябва ли благосъстоянието на човечеството или, още по-лошо, благосъстоянието на хранителната индустрия или системата капиталист света, да бъде над благосъстоянието на животинските или растителните видове? Струва ли си да обедняваме генетичното наследство на единствената известна планета с живот, за производство на по-рентабилни култури?

Към това трябва да се добави и възможността съзнателно или случайно да се породят нови видове живи същества, особено микроорганизми. Доколко сме сигурни, че не създаваме патогени, способни да причинят световно страдание не само на хората, но и на други видове?

И накрая, има човешки аспект. Колко трябва да се намесваме в собствения си геном като вид? Лечението на заболявания и вродени дефекти е похвална цел, която обаче заслужава внимателно разглеждане, тъй като е опасно близо до „подобряването“ на вида.

Последното може да донесе множество бъдещи неудобства, от непредвидими болести, които се предават на поколения напред, до общества, базирани на дискриминация генетика, както научната фантастика е предупреждавала многократно.

Правни аспекти на генетичната манипулация

След като се разбере етичната дилема, която представлява генното инженерство, е разбираемо, че има нужда от специфична правна рамка по въпроса, която да гарантира не само защита на околната среда, но и достойнството на човешкия живот, настояще и бъдеще.

Повечето от тези правни и етични кодекси се стремят да начертаят линията, която разделя терапевтичното – борбата с болестите и борбата за подобряване на здравето. качество на живот на народа – на идейното, естетическото или политическото. Очевидно тези законови разпоредби варират в зависимост от правната рамка на всяка страна.

Въпреки това действия като напр клониране Въвеждането на наследствени черти в генома и директното третиране на ембриона за цели, различни от строго медицински цели, са забранени и се считат за неморални и рискови за човечеството, в съответствие с разпоредбите на Всеобщата декларация за човешкия геном. и човешки права (ООН) и от Международния комитет по биоетика на ЮНЕСКО.

Въпреки това има гласове, които изискват тези многостранни организации да направят по-силно и по-ясно изявление по въпроса, особено след като първите две момичета близначки са родени в Китай през 2012 г. без всякакъв риск от инфекция с ХИВ вирус, благодарение на приложението -напълно незаконно- на метода CRISPR в техните ембриони. Тоест първите двама генетично редактирани хора.