Genų inžinerija, dar vadinama genetine modifikacija ir atliekama daugybės kitų laisvų identifikatorių, yra tikslinga manipuliacija dezoksiribonukleino rūgštis (DNR) laboratorinių metodų pagalba pakeisti organizmo genus.
Į tai įeina genų klonavimas, arba daugybės konkrečios DNR sekos, turinčios konkretaus baltymo produkto genetinį kodą, kopijų reprodukcija.
Kai dominanti genetinė medžiaga bus išskirta iš pirminės DNR, ji turi būti įterpta į esamos DNR grandinę iš kito šaltinio, kad ji galėtų atlikti savo funkcijas.
Ši „mišrios“ DNR grandinė vadinama rekombinantinė DNR. Iš esmės „įskiepyta“ DNR panaudoja tos aplinkos, kurioje ji buvo, ląstelių mechanizmus įvestas, o klonuotas genas yra ekspresuojamas (tai yra, sintetinamas jo koduojamas baltymas) hibridinėje grandinėje DNR.
Molekulinių ląstelių biologijos atsiradimas netrukus užleido kelią ir užbaigė Žmogaus genomo projektas. Nuo pat „naujojo tūkstantmečio“ pradžios žmonijos supratimas apie taikomąją genetiką ir visame pasaulyje tyrėjams prieinamos priemonės labai pražydo.
Tačiau padidėjus galimybėms tokiose srityse kaip klonavimas, padidėja atsakomybė, atsižvelgiant į tai, kas gresia ateities kartoms. Kokie yra šios technologijos etiniai klausimai ir kokia yra genų inžinerijos, kaip disciplinos, etikos būklė?
Genų inžinerija: pagrindinis procesas
Genobinių pokyčių, taikomų mikrobams, pavyzdys suteikia gerą bendrą DNR inžinerijos proceso apžvalgą.
Pirma, jei esate atsakingas už tokį projektą, jūsų inžinierių komanda turi rasti geną, kurį verta išplėsti - kitaip tariant, pakartoti - ar įtraukti į naują organizmą.
Pavyzdžiui, kas būtų, jei tam tikroms varlėms galėtumėte suteikti galimybę švytėti tamsoje? Tam pirmiausia reikia nustatyti kitą organizmą, turintį šį bruožą, ir tada nustatyti tiksli DNR seka arba genas, suteikiantis šį gebėjimą, pavyzdžiui, koduojant fotoliuminescencinę baltymas.
Tada turite nuspręsti, kur tikslinėje DNR (t. Y. Varlės) bus genas. Taip pat turite rasti vektorių, kad genas pasiektų tikslą. Vektorius yra DNR dalis, į kurią geną galima įterpti pernešti į organizmą recipientą. Dažnai šis vektorius gaunamas iš bakterijų ar mielių.
Taip pat turėsite rasti tinkamą restrikcijos endonukleazės, kurie yra fermentai, kurie išpjauna trumpus (nuo keturių iki aštuonių bazių) DNR segmentus, kad jų vietoje būtų galima įterpti kitokio ilgio DNR. Galiausiai, taikinys ir vektorinė DNR sumaišomi dalyvaujant DNR ligazė, fermentas, kuris juos sujungia ir gamina rekombinantinę DNR.
Apskritai procesas yra bent jau teoriškai labai paprastas.
Genų inžinerijos etika: apžvalga
Genetinė inžinerija yra bet koks procesas, kurio metu genas yra manipuliuojamas, keičiamas, ištrinamas arba koreguojamas tam, kad sustiprintų, pakeistų ar sureguliuotų tam tikras organizmo savybes. Kitaip tariant, ji apima labai platų unikalių cheminių pakitimų spektrą, atsižvelgiant į eukariotinių organizmų (gyvūnų, augalų ir grybų) manipuliacijoms būdingų bruožų skaičių.
Kolegos eukariotai gyvajame pasaulyje prokariotai, beveik visi yra vienaląsčiai ir turi palyginti mažą DNR kiekį. Kaip ir galima tikėtis, techniniu požiūriu daug lengviau manipuliuoti bakterijos genomu (visų organizmo chromosomose esančių DNR suma), nei, tarkime, ožkos.
Tačiau tuo pačiu metu genetiniai inžinerijos tyrimai, susiję su bakterijomis, be to, buvo viskas, kas buvo tikrai įmanoma ankstyvuoju laikotarpiu dienų genetinės modifikacijos, taip pat išvengė praktiškai visų etinių problemų, nes niekas nesirūpino šeimos gerove bakterijos.
Tačiau greitas dienos, kai bus galima atkartoti visus žmones, požiūris skatina visokius naujus etinius debatus mokslo bendruomenėje ir už jos ribų.
Genų inžinerija: socialiniai padariniai
Nors genų inžinerija yra naudinga visuomenei, tam tikros programos gali kelti etinius rūpesčius, ypač gyvūnų ir žmogaus teisių srityje.
Pavyzdžiui, nors juokais buvo suprantamas lengvabūdis tamsoje šviečiančios varlės pavyzdys, tiesa, iš tikrųjų sukūrus tokį gyvūną kiltų etinių problemų. Pavyzdžiui, kodėl padaryti gyvūną jautresnį naktiniams plėšrūnams palengvinant matymą?
Pirmojo XXI amžiaus dešimtmečio pabaigoje bioetikai, sociologai, antropologai ir kiti stebėtojai jau svarstė klausimus, kurie dar nebuvo visiškai pakelti galvą dėl praktinių ar technologinių kliūčių, kurios, kaip tikėtasi, nukris kelyje, kai genų inžinerija rafinuotas.
Daugelį jų buvo gana lengva įsivaizduoti (pvz., Žmonių klonavimas); kiti buvo kur kas subtilesni. Žinoma, nedaugelis turi lengvų ar aiškių atsakymų.
Su kai kuriais genų testavimo padariniais, tuo labiau imituojant tam tikrus genus, nėra lengva susidurti. Pavyzdžiui, jei medicinos mokslas leido jums nustatyti, ar vaikas, kurį ką tik sumanėte ir kuris dabar yra jūsų ar jūsų partnerio įsčiose, turi mirtinos ligos geną, kaip galėtumėte reaguoti?
Ar tai pakeis ką nors iš ligos, kuri prasidėjo vėliau gyvenime? Ar jaučiate etinę atsakomybę pasakyti vaikui per jo gyvenimą, jei nėštumas lėmė gyvą akivaizdžiai sveiko kūdikio gimimą?
Genetinės inžinerijos bendrosios programos
Žmonės dažnai linkę kalbėti apie genų inžineriją, tarsi tai būtų tik ateities koncepcija. Bet iš tikrųjų jis jau yra čia ir yra giliai įtvirtintas daugelyje kasdienių programų. Todėl etinės mąstysenos jau yra pasaulyje.
Žemės ūkio: Nereikia būti aukščiausios klasės naujienų žinovu, kad žinotumėte apie vykstančius ginčus dėl genetiškai modifikuotų maisto produktų. dažnai skambinama GMO ("genetiškai modifikuoti organizmai"). Norint išsiaiškinti vien šią temą, reikėtų keleto straipsnių, bent jau tol, kol šis.
Dirbtinė atranka (veisimas): Genetinė gyvūnų reprodukcijos manipuliacija per visą šiuolaikinę žmonijos istoriją tradiciškai nereikalavo tikslinių mikrobiologinių metodų. Tačiau selektyvus veisimas tarp šunų, kurių DNR papildas tam tikriems požymiams buvo atvaizduotas daugybei kartų, yra organizmo lygio genų inžinerijos forma.
Genų terapija: Genų inžinerija leidžia perduoti veikiančius genus pacientams, kurių pačių DNR neapima šių genų. Žr. Šaltinius, skirtus straipsniui apie tyrimą, kuriame ši technika naudojama sergant Parkinsono liga - neurodegeneraciniu sutrikimu, paveikiančiu apie pusę milijono amerikiečių.
Klonavimas: Tai paprastai reiškia tikslios DNR grandinės kopijos darymą, tačiau ji taip pat gali būti naudojama viso organizmo klonavimui (tai yra dubliavimui).
Vaistų pramonė: Genetinė modifikacija gali būti naudojama kuriant prokariotinius mikroorganizmus, kurie gali gaminti chemines medžiagas (pvz., Baltymus ar hormonus), kad būtų galima gaminti žmonėms naudingus vaistus ar gydymą. Tai naudoja daugelio bakterijų labai trumpą kartos laiką (tai yra dauginimosi greitį).
CRISPR ir genų redagavimas
Bene labiausiai grėsminga genų inžinerijos sritis, pralenkianti net GMO maisto produktus, yra CRISPR, kuris reiškia cžvalus rpvz itarpais shortas palindrominis repeats.
Šios trumpos bakterijų DNR sekos gali būti naudojamos atitinkamoms medžiagoms sukurti RNR sekos ir, pasitelkus fermentą, vadinamą Cas9, gali būti naudojamos DNR sekoms „įlįsti“ į žmogaus genomą arba pašalinti kitus. Taigi terminas „genų redagavimas“ dažnai matomas CRISPR diskusijų kontekste.
Tikroji CRISPR reikšmė yra ta, kad procedūra gali būti naudojama ne tik žmogaus per se, bet ir žmogaus embrionų genams koreguoti ir jais manipuliuoti, suteikiant galimybę „dizaineriui“ kūdikiai. "Tai gali sukelti" tam tikrų tipų žmonių "gamybą (pvz., turinčius specifinę akių spalvą, etninį pobūdį, intelekto lygį, bendrą išvaizdą ir stiprumą ir pan.) įjungta). Nors visi nori stiprių, sveikų kūdikių, ar naudojasi biotechnologijomis tam, kad pasiektų etiką?
Taip pat, kaip ir naudojant bet kokią naują technologiją, neįmanoma žinoti ilgalaikio kieno (ar bet kurio organizmo) DNR pakeitimo tokiu būdu poveikio.
Taigi, be rūpesčių dėl „vaidinimo Dievu“ ir ribų peržengimo, kai kuriems žmonėms atrodo, kad gamta natūraliai įsitvirtino, yra ir praktinės sveikatos rūpesčiai: Genetiškai modifikuoti organizmai, sukurti naudojant tokius atradimus kaip CRISPR, atrodo visiškai nauji, tačiau kaip jie atlaikys pagrindinius laiko išbandymus?
Įvairūs genetiniai inžinerijos etiniai padariniai
Poveikis žemės ūkiui: Genetinė tam tikrų augalų modifikacija (ir tų augalų patentai) reiškia, kad ūkininkai, nenaudojantys tų sėklų, labiau pasitraukia iš verslo. Be to, jei jų sėklos net netyčia sukryžiuojamos su patentuotomis sėklomis, jas galima paduoti į teismą, net jei tai įvyko vien dėl aplinkos ar neišvengiamo kryžminio apdulkinimo.
Daugelis šių augalų yra atsparūs herbicidams, naudojamiems piktžolėms naikinti, ir konkuruojantiems augalams, tačiau kai kurie šie herbicidai taip pat yra toksiški žmonėms, todėl iškyla kita etinė problema.
GMO augalai taip pat gali paveikti natūralią ekosistemą, perkeldami šiuos naujus genus į kitus augalus; ilgalaikio poveikio aplinkai dar negalima žinoti.
Gyvūnų teisės: Tam tikros genų inžinerijos formos, atrodo, yra gyvūnų teisių pažeidimai. Gyvuliniai gyvūnai, pavyzdžiui, vištos, dažnai suprojektuoti auginti didesnes krūtis, todėl esami ir gyvenami skausmingi ir beveik neįmanoma. Tokio tipo modifikacijos daro mėsą geresnę žmonėms, tačiau neabejotinai pridaro sunkumų ir skausmo gyvūnų gyvenime.
Sunku tai sutapatinti su „etišku“ elgesiu to, kas suteikia svarbos idėjų apie būtinus išgyvenimus, patiriančius nereikalingas kančias, galvoje.
Anksčiau veisimas buvo minimas kaip genų inžinerijos forma. Šunų veisimas yra viena iš sričių, kurioje šios praktikos pavojai buvo gerai paskelbti, nors vis dėlto šunų veisimas išlieka populiarus. Veisėjai dažnai bando naudoti genetiškai ribotus egzempliorius, kad padarytų „grynaveisles“ linijas (ir vėl dirbtines atranka yra genų inžinerijos forma, paremta tais pačiais evoliucijos principais, kaip ir natūralioji atranka daro).
Šiuos gyvūnus dažnai užklumpa sveikatos problemos, daugiausia dėl kenksmingų genų, kurie natūraliai būtų iškritę iš populiacijos, tačiau išlikę dėl šunų veisimo, išsaugojimo.
„Blogų“ genų pašalinimas: Pagrindinis genų inžinerijos potraukis daugeliui žmonių yra ne tai, kad jis gali sukurti kažką super, bet kad jis gali panaikinti tai, kas jau yra čia, bet nepageidaujama. CRISPR ir susijusios technologijos gali sukelti galimybę pašalinti kenksmingus genus arba, dar labiau atšaldžius, atsikratyti žmonių ar organizmų, turinčių genus, sukeliančius lėtines ligas arba sukeliančius psichikos ligos.
Ar tai etiška? Ką daryti, jei šie paviršutiniškai „blogi“ genai iš tikrųjų tarnauja geram tikslui, kaip tai daro „pjautuvinės ląstelės“ genas savo heterozigotine forma, dažnai suteikdamas apsaugą nuo maliarijos? Neteisinga norėti „atsikratyti“ psichinės ligos, bet idėja pašalinti žmones, kurie gali vystytis psichinės ligos vėliau, bet šiandien jos nėra, turėtų atšaldyti bet kurio piliečio kraują.
Ar net tai tikrai reiškia, kad kai kuriems žmonėms prasidės siaubingos psichinės ligos? žmonėms, kurie niekada neprašė jokios savo DNR ir neturi jokio reikalo kelti problemų savo genomuose, turėtų būti atsisakyta galimybės gyvenime? Kas yra etikai, atstovaujantys tiems, kuriuos dėl nelaimingų atsitikimų gimdė labai neramus gyvenimas?
Genetinės įvairovės pokyčiai: Pašalinus „blogus genus“ ir atrenkant tik pagal „geras savybes“, augalai, gyvūnai ir žmonės gali būti pernelyg panašūs genetiškai. Dėl to žmonės ir kiti organizmai tampa labiau pažeidžiami ligų ir rizika susirgti didesniu gyventojų skaičiumi. Tai taip pat trukdo natūrali atranka, evoliuciniai procesai ir populiacijos genetika, kurie visi, nors ir lėtai, o kartais nerangiai, linkę atlikti tinkamą darbą, kad išlaikytų biosfera tvarka.