• Co je to genetická manipulace?
• Typy genetických manipulací
• Příklady genetických manipulací
• Výhody a nevýhody genetických manipulací
• Etické aspekty genetické manipulace
• Právní aspekty genetické manipulace

Vysvětlíme, co je to genetická manipulace, její výhody, nevýhody a etické aspekty. Také dnešní příklady.

Genetická manipulace přidává, mění nebo odstraňuje geny.

Co je to genetická manipulace?

To je známé jako genetická manipulace nebo genetické inženýrství pro různé techniky a vědecko-technologické postupy, které umožňují lidská bytost upravit nebo překombinovat DNA a další nukleové kyseliny z živé bytostis cílem získat formy života, které uspokojují určité potřeby. K tomu jsou přidány, změněny nebo odstraněny geny z genetický kód živých bytostí, nazývané také genetické úpravy.

Lidská změna genetického obsahu živých bytostí probíhá od počátku civilizace. Prostřednictvím procesů, jako je domestikace a selektivní šlechtění, lidská bytost aplikuje a umělý výběr k osudu různých plemen psů, hospodářských zvířat nebo potravinářských rostlin.

Tyto jsou však považovány za nepřímé formy genetických změn, velmi odlišné od těch, které jsou dostupné v laboratoři díky biochemie Přesto genetika, jehož zásah do genomu je přímý.

Přímá genetická manipulace má svůj původ ve 20. století díky pokroku biochemie a genetiky, ale konkrétně díky objevu v roce 1968 enzymy restrikce (restrikční endonukleáza), druh protein schopné rozeznat specifické segmenty genetického kódu a v určitém bodě „rozříznout“ DNA.

Toto zjištění švýcarského biochemika Wernera Arbera (1929-) později vyvinuli a upřesnili Američané Hamilton Smith (1931-) a Daniel Nathans (1928-1999).

Díky tomu v roce 1973 američtí biochemici Stanley N. Cohen a Herbert W. Boyer udělali první historický krok v genetické manipulaci jedince: rozřezali molekulu DNA na kousky, kousky rekombinovali a později ji vstříkli do bakterie. escherichia coli, který pokračoval v normální reprodukci.

Dnes existují různé techniky genetického inženýrství, jako je mimo jiné amplifikace DNA, sekvenování a rekombinace, polymerázová řetězová reakce (PCR), plazmocytóza, molekulární klonování nebo blokování genů. Je tedy možné měnit specifické segmenty nebo specifické látky v hlubokém biochemickém fungování živé bytosti, být schopen ji „naprogramovat“ k plnění úkolů nebo ji vybavit určitými vlastnostmi.

Je zřejmé, že tento typ znalostí zahrnuje důležité etické dilema, protože změny zavedené do genomu jsou později zděděny potomky živých bytostí, a proto přetrvávají v druhu.

Genetické inženýrství může dosáhnout například rostlinných druhů odolnějších vůči škůdcům nebo myší s vrozenými chorobami pro lékařské experimenty nebo dokonce terapie nevyléčitelných chorob; ale také navrhnout nemoci pro případnou bakteriologickou válku.

Typy genetických manipulací

Hlavní formy genetické manipulace jsou dnes následující:

• Sekvenování DNA. Zahrnuje aplikaci různých biochemických metod a technik molekula DNA živé bytosti, aby bylo možné určit, jaká je specifická sekvence nukleotidů (adenin, guanin, thymin a cytosin), která ji tvoří, něco klíčového pro dešifrování přirozeného „programování“ biochemických procesů, které probíhají během života. . Sekvenování DNA je kolosální úkol, protože zahrnuje obrovské množství informací, a to i v případě mikroskopické bytostiAle dnes to jde rychle díky informatizaci.
• Rekombinantní DNA. Tato technika spočívá v generování umělé molekuly DNA pomocí metod in vitroa poté jej vstříkněte do a organismus a hodnotit jejich výkon. To se obecně provádí extrakcí určitých informací z živé bytosti a jejich začleněním do jiné a umožňuje získat specifické proteiny (pro lékařské nebo farmakologické účely), získat vakcíny nebo zlepšit ekonomickou výkonnost potravinových druhů.
• Polymerázová řetězová reakce (PCR). Také nazývaná PCR, pro svou zkratku v angličtině, je to technika amplifikace DNA vyvinutá v roce 1986, která spočívá v získávání četných kopií molekuly "šablony" DNA ze série enzymů nazývaných polymerázy. Tato metoda se v současnosti používá ve velmi odlišných oblastech, jako je identifikace DNA při forenzních vyšetřováních nebo genetická identifikace patogenů (virus Y bakterie) nových nemocí.
• CRISPR. Jeho jméno je zkratka v angličtině (seskupené pravidelně proložené krátké palindromické repetice) seskupených a pravidelně rozmístěných krátkých palindromických repetic, což je to, co se nazývá schopnost bakterií začlenit do svého genomu část DNA virů, které je infikovaly, a zdědit od svých potomků schopnost rozpoznat napadající DNA a být schopen bránit se při budoucích příležitostech. Jinými slovy, je součástí imunitního systému prokaryota. Ale od roku 2013 se tento mechanismus používá jako prostředek genetické manipulace, využívající metodu, kterou bakterie „řezají“ a „přilepují“ svou vlastní DNA, aby začlenily nové informace, pomocí enzymu Cas9.

Příklady genetických manipulací

Genetická manipulace umožňuje vytvářet potraviny, které lépe odolávají plynutí času.

Některé příklady aplikace genetického inženýrství dnes jsou:

• Genová terapie. Tento typ terapie, používaný v boji proti genetickým chorobám, spočívá v nahrazení defektního segmentu DNA jednotlivců zdravou kopií, čímž se zabrání rozvoji vrozených chorob.
• Umělé získávání bílkovin. Farmaceutický průmysl získává mnoho z jeho proteinů a látek pro lékařské použití díky genetické změně bakterií a droždí (houby), Jako Saccharomyces cerevisiae. Tyto živé bytosti jsou geneticky „naprogramovány“ k produkci obrovského množství organických sloučenin, jako je lidská chitináza nebo lidský proinzulin.
• Získávání „vylepšených“ druhů zvířat. S cílem bojovat proti hladu nebo jednoduše maximalizovat produkci určitých jídlo Zelenina nebo zvířata, genom skotu, prasat nebo dokonce jedlých ryb byl pozměněn, aby dávaly více mléka nebo jednoduše rychleji rostly.
• Semena z transgenní potraviny". Podobně jako v předchozím případě byly ovocné, zeleninové nebo zeleninové rostliny geneticky pozměněny, aby byly více ziskový a maximalizovat jejich produkci: plodiny, které lépe odolávají suchu, které se brání škůdcům, které produkují větší plody nebo mají méně semen, nebo prostě plody, které dozrávají pomaleji, a proto mají delší dobu na to, aby se dostaly ke spotřebiteli, aniž by si ublížil.
• Získání rekombinantních vakcín. Mnoho současných vakcín, jako je ta, která nás chrání před hepatitidou B, se získává technikami genetické manipulace, při nichž je genetický obsah patogenu pozměněn tak, aby bránil nebo bránil jeho reprodukci, takže nemohou způsobit onemocnění, ale mohou povolit imunitní systém připravit obranu proti budoucím skutečným infekcím. To také umožňuje izolovat specifické geny pro injekci do Tělo člověka a tím získat imunitu proti různým nemocem.

Výhody a nevýhody genetických manipulací

Jak jsme viděli, genetické inženýrství umožňuje provádět dříve nemyslitelné úkoly, a to díky hlubokému pochopení klíčových mechanismů života. Mezi jeho přednosti tedy můžeme uvést:

• Masivní a rychlé získávání nezbytných biochemických látek, schopných bojovat s nemocemi a zlepšovat je Zdraví z lidstvo. To se týká jak léků, vakcín a dalších sloučenin.
• Možnost výrazného zlepšení potravinářský průmysl a bojovat proti hladu a podvýživě ve světě prostřednictvím plodin, které jsou odolnější vůči klimatu nebo které produkují větší a výživnější plody.
• Možnost „opravit“ genetické defekty, které způsobují onemocnění, prostřednictvím specifické úpravy genů.

Mezi jeho nevýhody však patří:

• Zahrnují etická a morální dilemata, která nás nutí přehodnotit místo lidské bytosti v řádu věcí, protože chyba v genetické manipulaci může zničit celý druh nebo způsobit ekologickou katastrofu.
• „Vylepšené“ druhy soupeří s výhodou nad přírodními druhy, takže je začnou nahrazovat a ochuzují genetickou rozmanitost druhu, protože se například stejná vylepšená semena používají pro plodiny v různých světových geografických oblastech.
• Dlouhodobý účinek příjmu geneticky upravených potravin na lidskou populaci není znám, takže později stále mohou nastat nepředvídatelné komplikace.

Etické aspekty genetické manipulace

Genetická manipulace může mít pro lidi a další druhy nepředvídatelné následky.

Jako všechna vědecká cvičení je i genetická manipulace amorální, to znamená, že má jak prospěšné, tak možná škodlivé síly, v závislosti na tom, jak je používáme. To předpokládá nezbytnou debatu etický o zásahu člověka do přírody na tak hlubokých a nezvratných úrovních, které se v čase přenášejí z jedné generace na druhou.

Jedno z těchto dilemat souvisí s limity lidského zasahování do biologického fungování druhů. Mělo by to být blaho lidstva nebo ještě hůře blaho potravinářského průmyslu nebo systému kapitalista svět, být nad dobrými životními podmínkami živočišných nebo rostlinných druhů? Stojí za to ochudit genetické dědictví jediné známé planety s život, produkovat výnosnější plodiny?

K tomu je třeba připočíst možnost vzniku, vědomě či náhodně, novým druhům živých bytostí, zejména mikroorganismů. Jak jsme si jisti, že nevytváříme patogeny schopné způsobit celosvětové utrpení nejen lidem, ale i jiným druhům?

V neposlední řadě je tu lidský aspekt. Jak moc bychom měli jako druh zasahovat do našeho vlastního genomu? Léčba nemocí a vrozených vad je chvályhodný cíl, který si však zaslouží bližší pohled, protože se nebezpečně blíží „vylepšení“ druhu.

To by mohlo přinést řadu budoucích nepříjemností, od nepředvídatelných nemocí, které se předávají na generace budoucí, až po společnosti založené na diskriminace genetika, jak sci-fi při mnoha příležitostech varovala.

Právní aspekty genetické manipulace

Jakmile pochopíme etické dilema, které genetické inženýrství představuje, je pochopitelné, že v této věci existuje potřeba specifického právního rámce, který zajistí nejen ochranu životního prostředí, ale také důstojnost lidského života, současnosti i budoucnosti.

Většina těchto právních a etických kodexů se snaží nakreslit linii, která odděluje terapeutické – boj proti nemocem a boj za zlepšení zdraví. kvalita života lidu – ideologického, estetického nebo politického. Je zřejmé, že tato právní ustanovení se liší podle právního rámce každé země.

Nicméně akce jako např klonování Vnášení dědičných vlastností do genomu a přímá léčba embrya pro účely jiné než přísně lékařské jsou zakázány a jsou považovány za nemorální a rizikové pro lidstvo v souladu s ustanoveními Všeobecné deklarace o lidském genomu. lidská práva (OSN) a Mezinárodním bioetickým výborem České republiky UNESCO.

Přesto se ozývají hlasy, které požadují, aby tyto multilaterální organizace učinily v této věci důraznější a explicitnější prohlášení, zejména poté, co se v Číně v roce 2012 narodila první dvě lidská dvojčata bez jakéhokoli rizika infekce virem HIV, a to díky aplikaci -zcela nelegální- metody CRISPR v jejich embryích. Tedy první dva geneticky upravení lidé.