Η γενετική μηχανική, που ονομάζεται επίσης γενετική τροποποίηση και ακολουθεί και άλλα χαλαρά αναγνωριστικά, είναι ο σκόπιμος χειρισμός δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) να αλλάξει τα γονίδια ενός οργανισμού χρησιμοποιώντας εργαστηριακές τεχνικές.
Περιλαμβάνει κλωνοποίηση γονιδίων, ή την αναπαραγωγή ενός πλήθους αντιγράφων μιας συγκεκριμένης αλληλουχίας DNA που περιέχει τον γενετικό κώδικα για ένα συγκεκριμένο πρωτεϊνικό προϊόν.
Μόλις το γενετικό υλικό που μας ενδιαφέρει έχει απομονωθεί από το γονικό του DNA, πρέπει να εισαχθεί σε ένα σκέλος υπάρχοντος DNA από διαφορετική πηγή για να ασκήσει τη λειτουργία του.
Αυτό το σκέλος του «μικτού» DNA ονομάζεται ανασυνδυασμένο DNA. Στην ουσία, το "εμβολιασμένο" DNA χρησιμοποιεί τα κυτταρικά μηχανήματα του περιβάλλοντος στο οποίο ήταν εισάγεται και το κλωνοποιημένο γονίδιο εκφράζεται (δηλαδή, η πρωτεΐνη για την οποία κωδικοποιείται συντίθεται) στον υβριδικό κλώνο του DNA.
Η έλευση της μοριακής βιολογίας κυττάρων έδωσε σύντομα δρόμο για την ανάληψη και ολοκλήρωση του
Πρόγραμμα ανθρώπινου γονιδιώματος. Από την αρχή της «νέας χιλιετίας», η κατανόηση της εφαρμοσμένης γενετικής από την ανθρωπότητα και τα εργαλεία που έχουν στη διάθεσή τους ερευνητές παγκοσμίως, έχουν ανθίσει δραματικά.Αλλά με αυξημένες δυνατότητες σε τομείς όπως η κλωνοποίηση έρχονται αυξημένες ευθύνες, δεδομένου του τι διακυβεύεται για τις μελλοντικές γενιές. Ποια είναι τα ηθικά ζητήματα με αυτήν την τεχνολογία και ποια είναι η κατάσταση της ηθικής στη γενετική μηχανική ως πειθαρχία;
Γενετική Μηχανική: Βασική Διαδικασία
Ένα παράδειγμα γενετικής αλλοίωσης όπως εφαρμόζεται σε μικρόβια δίνει μια καλή επισκόπηση της γενικής διαδικασίας μηχανικής DNA.
Πρώτον, εάν είστε υπεύθυνοι για ένα τέτοιο έργο, η ομάδα μηχανικής σας πρέπει να βρει ένα γονίδιο που αξίζει να ενισχυθεί - με άλλα λόγια, να αναπαραχθεί - ή να ενσωματωθεί σε έναν νέο οργανισμό.
Για παράδειγμα, τι γίνεται αν θα μπορούσατε να δώσετε σε ορισμένους βατράχους τη δυνατότητα να λάμψουν στο σκοτάδι; Για αυτό, θα πρέπει πρώτα να προσδιορίσετε έναν άλλο οργανισμό που διαθέτει αυτό το χαρακτηριστικό και στη συνέχεια να προσδιορίσετε το ακριβής αλληλουχία DNA, ή γονίδιο, που προσδίδει αυτήν την ικανότητα, όπως κωδικοποιώντας μια φωτοφωταύγεια πρωτεΐνη.
Στη συνέχεια, πρέπει να αποφασίσετε πού στο DNA-στόχο (δηλαδή εκείνο του βατράχου) θα πάει το γονίδιο. Πρέπει επίσης να βρείτε έναν φορέα για να φτάσετε το γονίδιο στον στόχο. Ένας φορέας είναι ένα κομμάτι DNA στο οποίο το γονίδιο μπορεί να εισαχθεί για μεταφορά στον οργανισμό-δέκτη. Συχνά, αυτός ο φορέας προέρχεται από βακτήρια ή ζύμες.
Θα πρέπει επίσης να βρείτε ένα κατάλληλο περιοριστικές ενδονουκλεάσες, τα οποία είναι ένζυμα που αποκόπτουν βραχεία (τέσσερις έως οκτώ βάσεις) τμήματα του DNA έτσι ώστε άλλα μήκη DNA να μπορούν να εισαχθούν στη θέση τους. Τέλος, το DNA στόχου και φορέα αναμιγνύονται παρουσία του Λιγάση DNA, ένα ένζυμο που τα συνδέει μαζί για την παραγωγή ανασυνδυασμένου DNA.
Συνολικά, η διαδικασία είναι πολύ απλή, τουλάχιστον από θεωρητική άποψη.
Ηθική Γενετικής Μηχανικής: Επισκόπηση
Γενετική μηχανική είναι οποιαδήποτε διαδικασία κατά την οποία ένα γονίδιο χειρίζεται, αλλάζει, διαγράφεται ή προσαρμόζεται έτσι ώστε να ενισχύεται, να αλλάζει ή να ρυθμίζει ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ενός οργανισμού. Με άλλα λόγια, περιλαμβάνει ένα πολύ ευρύ φάσμα μοναδικών χημικών αλλαγών, δεδομένου του αριθμού των διαθέσιμων χαρακτηριστικών για χειρισμό σε ευκαρυωτικούς οργανισμούς (ζώα, φυτά και μύκητες).
Οι αντίστοιχοι του ευκαρυώτες στον ζωντανό κόσμο, το προκαρυώτες, είναι σχεδόν όλα μονοκύτταρα και έχουν μια σχετικά μικρή ποσότητα DNA. Όπως θα περίμενε κανείς, είναι πολύ πιο εύκολο από τεχνική άποψη να χειριστεί το γονιδίωμα (το άθροισμα όλου του DNA στα χρωμοσώματα ενός οργανισμού) ενός βακτηριδίου από ότι είναι, για παράδειγμα, μιας αίγας.
Αλλά ταυτόχρονα, η γενετική μηχανική έρευνα για τα βακτήρια, εκτός από ό, τι ήταν πραγματικά εφικτό στις αρχές ημέρες γενετικής τροποποίησης, απέφυγε επίσης σχεδόν όλα τα ηθικά ζητήματα, επειδή κανείς δεν ενδιαφερόταν για την ευημερία του βακτήρια.
Όμως, η ταχεία προσέγγιση της εποχής που θα είναι δυνατή η αναπαραγωγή ολόκληρων ανθρώπινων όντων προωθεί κάθε είδους νέες ηθικές συζητήσεις στην επιστημονική κοινότητα και πέραν αυτής.
Γενετική Μηχανική: Κοινωνικές προεκτάσεις
Ενώ η γενετική μηχανική έχει χρήσεις που, σε ισορροπία, είναι επωφελείς για την κοινωνία, ορισμένες εφαρμογές μπορούν να εγείρουν ηθικές ανησυχίες, ειδικά με τα δικαιώματα των ζώων και των ανθρώπων.
Για παράδειγμα, ενώ το ελαφρύ παράδειγμα ενός βατράχου που λάμπει μέσα στο σκοτάδι ήταν αστείο, είναι αλήθεια ότι η δημιουργία ενός τέτοιου ζώου θα ήταν γεμάτη ηθικά ζητήματα. Για παράδειγμα, γιατί να κάνετε ένα ζώο πιο ευάλωτο σε νυκτερινά αρπακτικά καθιστώντας ευκολότερο να το δείτε;
Μέχρι το τέλος της πρώτης δεκαετίας του 21ου αιώνα, οι βιοηθικοί, οι κοινωνιολόγοι, οι ανθρωπολόγοι και άλλοι παρατηρητές είχαν ήδη σκεφτεί θέματα που είχαν ακόμη να ανασηκώσουν πλήρως τα κεφάλια τους λόγω πρακτικών ή τεχνολογικών εμποδίων που αναμενόταν να πέσουν στο δρόμο καθώς η γενετική μηχανική έγινε πιο προχωρημένη και εξευγενισμένος.
Πολλά από αυτά ήταν αρκετά εύκολο να φανταστούν (π.χ. η κλωνοποίηση ανθρώπων). άλλοι ήταν πολύ πιο διακριτικοί. Λίγα, φυσικά, έχουν εύκολες ή σαφείς απαντήσεις.
Μερικές από τις επιπτώσεις του να είναι σε θέση να δοκιμάσουν, πολύ λιγότερο μιμούνται, ορισμένα γονίδια δεν αντιμετωπίζονται εύκολα. Για παράδειγμα, εάν η ιατρική επιστήμη σάς επέτρεπε να προσδιορίσετε εάν ένα παιδί που μόλις συλληφθήκατε και είναι τώρα στη μήτρα του ή του συντρόφου σας μεταφέρει το γονίδιο για μια θανατηφόρα ασθένεια, πώς θα αντιδράσετε;
Θα άλλαζε κάτι από την ασθένεια που είχε αρχίσει αργότερα στη ζωή; Θα νιώθετε ηθική ευθύνη να πείτε στο παιδί κατά τη διάρκεια της ζωής του εάν η εγκυμοσύνη είχε ως αποτέλεσμα τη ζωντανή γέννηση ενός φαινομενικά υγιούς μωρού;
Κοινές εφαρμογές της Γενετικής Μηχανικής
Οι άνθρωποι συχνά τείνουν να μιλούν για τη γενετική μηχανική σαν να ήταν μια ιδέα μόνο για το μέλλον. Αλλά στην πραγματικότητα, είναι ήδη εδώ και βαθιά εδραιωμένο σε πολλές καθημερινές εφαρμογές. Ως αποτέλεσμα, τα ηθικά αινίγματα είναι ήδη στον κόσμο.
Γεωργικός: Κάποιος δεν χρειάζεται να είναι ένας ειδικός ειδήσεων υψηλού επιπέδου για να γνωρίζει την τρέχουσα διαμάχη που αφορά γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα. συχνά καλείται ΓΤΟ (για "γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς"). Μια πλήρης αντιμετώπιση αυτού του θέματος από μόνη της θα απαιτούσε πολλά άρθρα τουλάχιστον εφ 'όσον αυτό.
Τεχνητή επιλογή (αναπαραγωγή): Ο γενετικός χειρισμός της αναπαραγωγής ζώων σε όλη τη σύγχρονη ανθρώπινη ιστορία δεν απαιτεί παραδοσιακά εστιασμένες μικροβιολογικές τεχνικές. Ωστόσο, η επιλεκτική αναπαραγωγή μεταξύ σκύλων των οποίων το DNA συμπληρώνει ορισμένα χαρακτηριστικά έχει χαρτογραφηθεί για πολλές γενιές είναι μια μορφή γενετικής μηχανικής σε επίπεδο οργανισμού.
Γονιδιακή θεραπεία: Η γενετική μηχανική επιτρέπει την παροχή γονιδίων που λειτουργούν σε ασθενείς των οποίων το DNA δεν περιλαμβάνει αυτά τα γονίδια. Δείτε τους πόρους για ένα άρθρο σχετικά με μια μελέτη που χρησιμοποιεί αυτήν την τεχνική στη νόσο του Πάρκινσον, μια νευροεκφυλιστική διαταραχή που επηρεάζει περίπου μισό εκατομμύριο Αμερικανούς.
Κλωνοποίηση: Αυτό γενικά αναφέρεται στη δημιουργία ενός ακριβούς αντιγράφου ενός κλώνου DNA, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κλωνοποίηση (δηλαδή, διπλή) ενός ολόκληρου οργανισμού.
Φαρμακευτική βιομηχανία: Η γενετική τροποποίηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία προκαρυωτικών μικροοργανισμών που μπορούν να παράγουν χημικά (π.χ. πρωτεΐνες ή ορμόνες) για την παρασκευή φαρμάκων ή θεραπειών για ανθρώπινο όφελος. Αυτό εκμεταλλεύεται τους πολύ μικρούς χρόνους παραγωγής (δηλαδή τον ρυθμό αναπαραγωγής) των περισσότερων βακτηρίων.
CRISPR και Gene Editing
Ίσως το πιο διαφαινόμενο ζήτημα στον τομέα της γενετικής μηχανικής, που ξεπερνά ακόμη και τα ΓΤΟ τρόφιμα, είναι η εμφάνιση ΣΚΑΦΟΣ, που σημαίνει ντολάμψη ρκατ 'εξοχήν Εγώδιαστήματα μικρόκέρατο Παλινδρομικός ρepeats.
Αυτές οι σύντομες αλληλουχίες DNA από βακτήρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία αντίστοιχων RNA αλληλουχίες και, με τη βοήθεια ενός ενζύμου που ονομάζεται Cas9, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να «κρυφτεί» αλληλουχίες DNA στο ανθρώπινο γονιδίωμα ή να αφαιρεθούν άλλες. Ως εκ τούτου, ο όρος «γονιδιακή επεξεργασία» θεωρείται συχνά στο πλαίσιο των συζητήσεων του CRISPR.
Η πραγματική επίπτωση του CRISPR είναι ότι η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για την προσαρμογή και τον χειρισμό των γονιδίων των ανθρώπων καθαυτών, αλλά και των ανθρώπινων εμβρύων, επιτρέποντας τη δυνατότητα του «σχεδιαστή» μωρά. "Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην" κατασκευή "μόνο ορισμένων τύπων ατόμων (π.χ., ατόμων με συγκεκριμένο χρώμα ματιών, εθνικό προφίλ, επίπεδο νοημοσύνης, συνολική εμφάνιση και δύναμη και ούτω καθεξής) επί). Ενώ όλοι θέλουν ισχυρά, υγιή μωρά, χρησιμοποιεί η βιοτεχνολογία για να φτάσει εκεί ηθική;
Επίσης, όπως συμβαίνει με οποιαδήποτε νέα τεχνολογία, δεν είναι δυνατόν να γνωρίζουμε τη μακροπρόθεσμη επίδραση της αλλαγής DNA κάποιου (ή οποιουδήποτε οργανισμού) με αυτόν τον τρόπο.
Έτσι, εκτός από τις ανησυχίες σχετικά με το "παιχνίδι του Θεού" και την υπέρβαση των ορίων, ορισμένοι άνθρωποι πιστεύουν ότι η φύση έχει τοποθετηθεί φυσικά, υπάρχουν πρακτικές ανησυχίες: Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί που δημιουργούνται χρησιμοποιώντας ανακαλύψεις όπως το CRISPR φαίνονται υπέροχοι όταν είναι ολοκαίνουργιοι, αλλά πώς θα αντέξουν βασικές δοκιμές του χρόνου;
Διάφορες ηθικές επιπτώσεις της γενετικής μηχανικής
Γεωργικές επιπτώσεις: Η γενετική τροποποίηση ορισμένων φυτών (και τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας για αυτά τα φυτά) σημαίνει ότι οι αγρότες που δεν χρησιμοποιούν αυτούς τους σπόρους είναι πιθανότερο να βγουν εκτός λειτουργίας. Επίσης, εάν οι σπόροι τους διασταυρωθούν ακόμη και κατά λάθος με κατοχυρωμένους με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σπόρους, μπορούν να υποστούν αγωγή, ακόμη και αν αυτό οφείλεται απλώς στο περιβάλλον ή στην αναπόφευκτη διασταυρούμενη επικονίαση.
Πολλά από αυτά τα φυτά είναι ανθεκτικά στα ζιζανιοκτόνα που χρησιμοποιούνται για τη θανάτωση ζιζανίων και ανταγωνιστικών φυτών, αλλά μερικά από αυτά τα ζιζανιοκτόνα είναι επίσης τοξικά για τον άνθρωπο, εισάγοντας ένα άλλο ηθικό ζήτημα.
Τα ΓΤΟ φυτά μπορούν επίσης να επηρεάσουν το φυσικό οικοσύστημα μεταφέροντας αυτά τα νέα γονίδια σε άλλα φυτά. Οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στο περιβάλλον δεν είναι ακόμη γνωστές.
Δικαιώματα των ζώων: Ορισμένες μορφές γενετικής μηχανικής εμφανίζονται στο πρόσωπό τους ως παραβιάσεις των δικαιωμάτων των ζώων. Τα ζώα όπως τα κοτόπουλα συχνά κατασκευάζονται για να μεγαλώνουν τα μεγαλύτερα στήθη, γεγονός που καθιστά τα υπάρχοντα και τα ζωντανά επώδυνα και σχεδόν αδύνατα. Αυτοί οι τύποι τροποποιήσεων κάνουν το κρέας καλύτερο για τους καταναλωτές του ανθρώπου, αλλά αναμφίβολα προσθέτει δυσκολία και πόνο στη ζωή των ζώων.
Είναι δύσκολο να το τακτοποιήσουμε αυτό με "ηθική" συμπεριφορά στο μυαλό όποιον αποδίδει σημασία στην ιδέα των αισθανόμενων πλασμάτων που υφίστανται περιττή ταλαιπωρία.
Νωρίτερα, η αναπαραγωγή αναφέρθηκε ως μια μορφή γενετικής μηχανικής. Η εκτροφή σκύλων είναι ένας τομέας στον οποίο οι κίνδυνοι αυτής της πρακτικής έχουν δημοσιευθεί καλά, αν και η εκτροφή σκύλων παραμένει δημοφιλής. Οι κτηνοτρόφοι συχνά προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν γενετικά περιορισμένα δείγματα για να κάνουν «καθαρές φυλές» γραμμές (και πάλι, τεχνητές Η επιλογή είναι μια μορφή γενετικής μηχανικής, βασισμένη στις ίδιες εξελικτικές αρχές με τη φυσική επιλογή κάνει).
Αυτά τα ζώα συχνά είναι γεμάτα προβλήματα υγείας, κυρίως λόγω της διατήρησης επιβλαβών γονιδίων που θα είχαν φυσικά φύγει από τον πληθυσμό αλλά θα επιμείνουν λόγω της αναπαραγωγής σκύλων.
Εξάλειψη «κακών» γονιδίων: Η βασική γοητεία της γενετικής μηχανικής για πολλούς ανθρώπους δεν είναι ότι θα μπορούσε να δημιουργήσει κάτι σούπερ, αλλά ότι θα μπορούσε να εξαλείψει κάτι που είναι ήδη εδώ αλλά ανεπιθύμητο. Το CRISPR και οι σχετικές τεχνολογίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ικανότητα διαγραφής επιβλαβών γονιδίων ή, πιο ψυχρά, απαλλαγείτε από ανθρώπους ή οργανισμούς με γονίδια που οδηγούν σε χρόνιες ασθένειες ή που οδηγούν σε ψυχικά ασθένειες.
Είναι αυτό ηθικό; Τι γίνεται αν αυτά τα επιφανειακά «κακά» γονίδια εξυπηρετούν πραγματικά έναν καλό σκοπό, όπως το γονίδιο «δρεπανοκυτταρικό» σε ετερόζυγη μορφή του, προσφέροντας συχνά προστασία από την ελονοσία; Δεν είναι λάθος να θέλουμε να «ξεφορτωθούμε» τις ψυχικές ασθένειες, αλλά την ιδέα της εξάλειψης των ανθρώπων που θα μπορούσαν αναπτύσσω ψυχική ασθένεια αργότερα, αλλά είναι απαλλαγμένη από αυτήν σήμερα θα πρέπει να ρίξει το αίμα κάθε πολίτη.
Και ακόμα κι αν είναι γνωστό με βεβαιότητα ότι ορισμένοι άνθρωποι θα εκδηλώσουν τρομερή ψυχική ασθένεια, αυτό σημαίνει ότι κάτι τέτοιο Οι άνθρωποι, που ποτέ δεν ζήτησαν κανένα DNA τους και δεν έχουν κανένα χέρι να προκαλέσουν προβλήματα στα δικά τους γονιδιώματα, θα πρέπει να στερηθούν την ευκαιρία στη ζωή; Ποιοι είναι οι ηθικοί που εκπροσωπούν αυτούς που αποστέλλονται από ατυχήματα γέννησης σε πολύ ταραγμένες ζωές;
Αλλαγές στη γενετική ποικιλομορφία: Η εξάλειψη των «κακών γονιδίων» και η επιλογή μόνο για «καλά χαρακτηριστικά» θα μπορούσε να οδηγήσει σε φυτά, ζώα και ανθρώπους να είναι πολύ γενετικά παρόμοια. Αυτό κάνει τους ανθρώπους και άλλους οργανισμούς πιο ευάλωτους στις ασθένειες και τον κίνδυνο ασθένειας να πάρουν μεγαλύτερα τμήματα του πληθυσμού. Επίσης παρεμβαίνει ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ, εξελικτικές διαδικασίες και γενετική του πληθυσμού, όλα αυτά, όσο αργά και μερικές φορές αδέξια, τείνουν να κάνουν επαρκή δουλειά για τη διατήρηση του βιόσφαιρα για να.