genmanipulation

Teknologi

2022

Vi förklarar vad genetisk manipulation är, dess fördelar, nackdelar och etiska aspekter. Också exempel idag.

Genetisk manipulation lägger till, ändrar eller tar bort gener.

Vad är genetisk manipulation?

Det är känt som genetisk manipulation eller genteknik för olika tekniker och vetenskapligt-tekniska förfaranden som tillåter människa ändra eller kombinera om DNA och andra nukleinsyror av levande varelser, med syftet att erhålla livsformer som tillfredsställer vissa behov. För att göra detta läggs de till, ändras eller tas bort gener av genetisk kod av levande varelser, även kallad genetisk redigering.

Den mänskliga förändringen av det genetiska innehållet i levande varelser har ägt rum sedan civilisationens början. Genom processer som domesticering och selektiv avel tillämpas människan en artificiellt urval till ödet för olika hundraser, boskap eller matväxter.

Dessa anses dock vara indirekta former av genetisk förändring, mycket annorlunda än de som finns tillgängliga i ett laboratorium tack vare biokemi Ändå genetik, vars ingripande på genomet är direkt.

Direkt genetisk manipulation hade sitt ursprung på 1900-talet, tack vare framstegen inom biokemi och genetik, men specifikt till upptäckten 1968 av enzymer restriktion (restriktionsendonukleas), en typ av protein kapabla att känna igen specifika segment av den genetiska koden och "klippa" DNA vid en viss punkt.

Detta fynd av den schweiziske biokemisten Werner Arber (1929-) utvecklades och förfinades senare av amerikanerna Hamilton Smith (1931-) och Daniel Nathans (1928-1999).

Tack vare detta tog de amerikanska biokemisterna Stanley N. Cohen och Herbert W. Boyer 1973 det första historiska steget i den genetiska manipulationen av en individ: de skar en DNA-molekyl i bitar, kombinerade delarna igen och injicerade den senare i en bakterie. escherichia coli, som fortsatte att reproducera sig normalt.

Idag finns det olika gentekniker, såsom DNA-amplifiering, sekvensering och rekombination, polymeraskedjereaktionen (PCR), plasmacytos, molekylär kloning eller genblockering, bland annat. Således är det möjligt att förändra specifika segment eller specifika substanser i en levande varelse djupa biokemiska funktion, att kunna "programmera" den för att utföra uppgifter eller förse den med vissa egenskaper.

Uppenbarligen innebär denna typ av kunskap ett viktigt etiskt dilemma, eftersom de förändringar som införs i arvsmassan senare ärvs till ättlingar till levande varelser och därför kvarstår i arten.

Genteknik kan åstadkomma växtarter som är mer resistenta mot till exempel skadedjur, eller möss med medfödda sjukdomar för medicinska experiment, eller till och med terapier för obotliga sjukdomar; men också att designa sjukdomar för en eventuell bakteriologisk krigföring.

Typer av genetisk manipulation

De huvudsakliga formerna av genetisk manipulation idag är följande:

  • DNA-sekvensering. Det innebär tillämpning av olika biokemiska metoder och tekniker på molekyl av DNA från en levande varelse, för att avgöra vad som är den specifika sekvensen av nukleotider (adenin, guanin, tymin och cytosin) som utgör den, något som är nyckeln till att dechiffrera den naturliga "programmeringen" av de biokemiska processer som äger rum under livet . DNA-sekvensering är en kolossal uppgift eftersom den involverar stora mängder information, även i fallet med mikroskopiska varelserMen idag kan det göras snabbt tack vare datorisering.
  • Rekombinant DNA. Denna teknik består i att generera en artificiell DNA-molekyl genom metoder in vitro, och injicera den sedan i en organism och utvärdera deras prestationer. Detta utförs vanligtvis genom att extrahera viss information från en levande varelse och införliva den i en annan, och gör det möjligt att erhålla specifika proteiner (för medicinska eller farmakologiska ändamål), erhålla vacciner eller förbättra den ekonomiska prestandan för livsmedelsarter.
  • Polymeraskedjereaktionen (PCR). Även kallad PCR, för dess förkortning på engelska, är det en DNA-amplifieringsteknik som utvecklades 1986, som består i att erhålla många kopior av en DNA "mall"-molekyl, från en serie enzymer som kallas polymeraser. Denna metod används för närvarande inom mycket olika områden, såsom DNA-identifiering i kriminaltekniska undersökningar, eller genetisk identifiering av patogener (virus Y bakterie) av nya sjukdomar.
  • CRISPR. Hans namn är en akronym på engelska (klustrade regelbundet mellanrum korta palindromiska upprepningar) av grupperade och regelbundet mellanrum korta palindromiska upprepningar, vilket är vad bakteriers förmåga att inkorporera i sitt genom en del av DNA från virusen som har infekterat dem kallas, och som ärver från sina avkomlingar förmågan att känna igen det invaderande DNA:t och kunna att försvara sig vid framtida tillfällen. Det är med andra ord en del av immunförsvaret av prokaryoter. Men sedan 2013 har denna mekanism använts som ett sätt för genetisk manipulation, och utnyttjar metoden genom vilken bakterier "klipper" och "klistrar" sitt eget DNA för att införliva ny information, med hjälp av ett enzym som kallas Cas9.

Exempel på genetisk manipulation

Genetisk manipulation gör det möjligt att skapa livsmedel som bättre tål tidens gång.

Några exempel på tillämpningen av genteknik idag är:

  • Genterapi. Används för att bekämpa genetiska sjukdomar, denna typ av terapi består av att ersätta ett defekt segment av individers DNA med en frisk kopia, och på så sätt förhindra att medfödda sjukdomar utvecklas.
  • Den artificiella framställningen av proteiner. Läkemedelsindustrin får många av sina proteiner och ämnen för medicinskt bruk tack vare den genetiska förändringen av bakterier och jäst (svamp), Som den Saccharomyces cerevisiae. Dessa levande varelser är genetiskt "programmerade" för att producera enorma mängder organiska föreningar, såsom humant kitinas eller humant proinsulin.
  • Erhålla "förbättrade" djurarter. För att bekämpa hunger eller helt enkelt för att maximera produktionen av vissa mat Grönsaker eller djur, arvsmassan hos nötkreatur, grisar eller till och med ätbar fisk har förändrats för att få dem att ge mer mjölk eller helt enkelt växa snabbare.
  • Fröna av transgen mat". På liknande sätt som den föregående har frukt-, grönsaks- eller grönsaksväxter genetiskt förändrats för att göra dem mer lönsam och maximera sin produktion: grödor som tål torka bättre, som försvarar sig mot skadedjur, som ger större frukter eller med färre frön, eller helt enkelt frukter som mognar långsammare och därför har en längre tid att transporteras till konsumenten utan att skada sig själv.
  • Skaffa rekombinanta vacciner. Många nuvarande vacciner, som det som skyddar oss från hepatit B, erhålls genom genetiska manipulationstekniker, där det genetiska innehållet i patogenen förändras för att hindra eller förhindra dess reproduktion, så att de inte kan producera sjukdomen, men de kan tillåta immunförsvar förbereda försvar mot framtida faktiska infektioner. Detta gör det också möjligt att isolera specifika gener att injicera i Kropp människa och därmed förvärva immunitet mot olika sjukdomar.

Fördelar och nackdelar med genetisk manipulation

Som vi har sett möjliggör genteknik att tidigare otänkbara uppgifter kan utföras, tack vare en djup förståelse för livets nyckelmekanismer. Därför kan vi peka ut bland dess fördelar:

  • Den massiva och snabba erhållandet av väsentliga biokemiska ämnen, som kan bekämpa sjukdomar och förbättra Hälsa av mänskligheten. Det gäller både läkemedel, vacciner och andra substanser.
  • Möjligheten att avsevärt förbättra livsmedelsindustrin och bekämpa hunger och undernäring i världen, genom grödor som är mer motståndskraftiga mot klimatet eller som ger större och mer näringsrika frukter.
  • Möjligheten att "korrigera" genetiska defekter som orsakar sjukdom genom specifik genredigering.

Men dess nackdelar inkluderar:

  • De involverar etiska och moraliska dilemman som tvingar oss att tänka om människans plats i saker och ting, eftersom ett misstag i genetisk manipulation kan förstöra en hel art eller orsaka en ekologisk katastrof.
  • De "förbättrade" arterna konkurrerar med fördel framför de naturliga arterna, så att de börjar ersätta dem, vilket utarmar artens genetiska variation, eftersom till exempel samma förbättrade frön används för grödor i olika världsgeografier.
  • Den långsiktiga effekten av intag av genetiskt modifierade livsmedel på den mänskliga befolkningen är okänd, så det kan fortfarande uppstå oförutsägbara komplikationer senare.

Etiska aspekter av genetisk manipulation

Genmanipulation kan få oförutsedda konsekvenser för människor och andra arter.

Som alla vetenskapliga övningar är genetisk manipulation amoralisk, det vill säga den har både nyttiga och möjligen skadliga krafter, beroende på hur vi använder dem. Detta innebär en nödvändig debatt etisk angående människans ingripande i naturen på så djupa och oåterkalleliga nivåer, som överförs i tiden från en generation till en annan.

Ett av dessa dilemman har att göra med gränserna för mänsklig inblandning i arternas biologiska funktion. Bör välfärden för mänskligheten eller, ännu värre, välfärden för livsmedelsindustrin eller systemet kapitalist världen, stå över djur- eller växtarternas välfärd? Är det värt att utarma det genetiska arvet från den enda kända planeten med liv, för att producera mer lönsamma grödor?

Till detta ska läggas möjligheten att medvetet eller oavsiktligt ge upphov till nya arter av levande varelser, särskilt mikroorganismer. Hur säkra är vi på att vi inte bygger patogener som kan orsaka världsomspännande lidande, inte bara för människor utan för andra arter?

Till sist är det den mänskliga aspekten. Hur mycket ska vi ingripa i vårt eget genom som art? Att behandla sjukdomar och medfödda defekter är ett lovvärt mål, men ett som förtjänar en närmare titt, eftersom det är farligt nära artens "förbättring".

Det senare kan medföra många framtida olägenheter, från oförutsägbara sjukdomar som går i arv till kommande generationer, till samhällen baserade på diskriminering genetik, som science fiction har varnat vid ett flertal tillfällen.

Juridiska aspekter av genetisk manipulation

När man väl har förstått det etiska dilemma som genteknik representerar är det förståeligt att det finns ett behov av en specifik rättslig ram i frågan, som säkerställer inte bara miljöförsvaret, utan också värdigheten för mänskligt liv, nutid och framtid.

De flesta av dessa juridiska och etiska koder försöker dra den gräns som skiljer det terapeutiska – kampen mot sjukdomar och kampen för att förbättra hälsan. livskvalité av folket - av det ideologiska, estetiska eller politiska. Uppenbarligen varierar dessa rättsliga bestämmelser beroende på den rättsliga ramen i varje land.

Men åtgärder som t.ex kloning Införandet av ärftliga egenskaper i genomet och direkt behandling av embryot för andra ändamål än strikt medicinska ändamål är förbjudna och anses vara omoraliska och riskfyllda för mänskligheten, i enlighet med bestämmelserna i den allmänna förklaringen om det mänskliga genomet. mänskliga rättigheter (FN), och av International Bioethics Committee of the UNESCO.

Trots det finns det röster som kräver att dessa multilaterala organisationer gör ett starkare och mer explicit uttalande i frågan, särskilt efter att de två första mänskliga tvillingflickorna föddes i Kina 2012 fria från all risk för HIV-virusinfektion, tack vare ansökan -helt olagligt- av CRISPR-metoden i sina embryon. Det vill säga de två första genetiskt redigerade personerna.

!-- GDPR -->