Sisältö
- Geenitekniikka: Perusprosessi
- Geenitekniikan etiikka: Yleiskatsaus
- Geenitekniikka: Sosiaaliset seuraukset
- Geenitekniikan yleiset sovellukset
- CRISPR ja geenimuokkaus
- Geenitekniikan erilaiset eettiset vaikutukset
Geenitekniikka, jota kutsutaan myös geenimuunnokseksi ja tapahtuu myös useilla muilla löysillä tunnisteilla, on deoksiribonukleiinihapon (DNA) tarkoituksenmukainen manipulointi organismin geenien muuttamiseksi laboratoriotekniikoita käyttämällä.
Se liittyy geenikloonaus, tai monien kopioiden jäljentäminen spesifisestä DNA-sekvenssistä, jolla on tietyn proteiinituotteen geneettinen koodi.
Kun mielenkiinnon kohteena oleva geneettinen materiaali on eristetty emo-DNA: sta, se on vietävä olemassa olevan DNA: n juosteeseen eri lähteestä, jotta se voi käyttää tehtäväänsä.
Tätä "sekoitetun" DNA: n juostetta kutsutaan rekombinantti-DNA. Pohjimmiltaan "oksastettu" DNA käyttää sen ympäristön solukoneistoa, johon se on viety, ja kloonattu geeni ekspressoidaan (ts. Proteiini, jota se koodaa, syntetisoidaan) DNA: n hybridi juosteessa.
Molekyylisolubiologian tulo sai pian aikaan tutkimuksen tekemisen ja valmistamisen Ihmisgenomiprojekti. Juuri "uuden vuosituhannen alkamisen" jälkeen ihmiskunta ymmärtää sovelletun genetiikan ja tutkijoiden käytettävissä olevat työkalut maailmanlaajuisesti, ovat kukoistaneet dramaattisesti.
Mutta kun kloonaamisen kaltaisilla aloilla on lisääntyneet mahdollisuudet, vastuu lisääntyy, kun otetaan huomioon tulevien sukupolvien riski. Mitkä ovat tämän tekniikan eettiset kysymykset ja mikä on geenitekniikan etiikan tila tieteenalana?
Geenitekniikka: Perusprosessi
Esimerkki mikrobien geenimuutoksista antaa hyvän yleiskuvan yleisestä DNA-tekniikan prosessista.
Ensinnäkin, jos olet vastuussa tällaisesta projektista, suunnittelutiimisi täytyy löytää geeni, joka kannattaa monistaa - toisin sanoen replikoida - tai sisällyttää uuteen organismiin.
Entä esimerkiksi jos voisit antaa tietyille sammakoille kyvyn hehkua pimeässä? Tätä varten sinun on ensin tunnistettava toinen organismi, jolla on tämä ominaisuus, ja sitten määritettävä tarkka DNA-sekvenssi tai geeni, joka antaa tämän kyvyn, esimerkiksi koodaamalla fotoluminesenssiproteiinia.
Sitten sinun on päätettävä, mihin kohde-DNA: han (ts. Sammakon) geeni menee. Sinun on myös löydettävä vektori, jotta geeni pääsee kohteeseen. Vektori on DNA-pala, johon geeni voidaan insertoida siirtämiseksi vastaanottajaorganismiin. Usein tämä vektori tulee bakteereista tai hiivasta.
Sinun on myös löydettävä sopiva restriktioendonukleaasit, jotka ovat entsyymejä, jotka leikkaavat lyhyet (neljästä kahdeksaan emäkseen) DNA-segmentit, jotta muut DNA: n pituudet voidaan insertoida paikoilleen. Lopuksi kohde- ja vektori-DNA sekoitetaan DNA-ligaasi, entsyymi, joka yhdistää ne toisiinsa yhdistelmä-DNA: n tuottamiseksi.
Kaiken kaikkiaan prosessi on hyvin yksinkertainen, ainakin teoreettiselta kannalta.
Geenitekniikan etiikka: Yleiskatsaus
Geenitekniikka on mitä tahansa prosessia, jossa geeniä manipuloidaan, muutetaan, poistetaan tai säädetään organismin tietyn ominaisuuden monistamiseksi, muuttamiseksi tai säätämiseksi. Toisin sanoen, se kattaa erittäin laajan valikoiman ainutlaatuisia kemiallisia muutoksia, kun otetaan huomioon eukaryoottisissa organismeissa (eläimissä, kasveissa ja sienissä) käytettäväksi tarkoitettujen piirteiden lukumäärä.
Eukaryoottien vastineet elävässä maailmassa, prokaryootit, ovat melkein kaikki yksisoluisia ja niissä on suhteellisen pieni määrä DNA: ta. Kuten saatat odottaa, teknisestä näkökulmasta on paljon helpompaa manipuloida bakteerin genomia (kaikkien organismien kromosomien DNA: n summa) kuin esimerkiksi vuohen.
Mutta samaan aikaan bakteerien geenitekniikan tutkimus, sen lisäksi, että se oli kaikkea mahdollista, geenimuunnelman alkuaikoina, välitti käytännössä myös kaikki eettiset kysymykset, koska ketään eivät olleet huolissaan bakteerien hyvinvoinnista.
Mutta sen päivän nopea lähestymistapa, jolloin on mahdollista toistaa kokonaisia ihmisiä, kannustaa kaikenlaisia uusia eettisiä keskusteluja tiedeyhteisössä ja sen ulkopuolella.
Geenitekniikka: Sosiaaliset seuraukset
Vaikka geenitekniikalla on käytännössä hyötyä yhteiskunnalle, tietyt sovellukset voivat aiheuttaa eettisiä huolenaiheita, etenkin eläin- ja ihmisoikeuksien suhteen.
Esimerkiksi, vaikka kevytmallinen esimerkki hehkuva-pimeässä sammakosta oli tarkoitus tarkkailla, on totta, että tällaisen eläimen luomiseen todella liittyy eettisiä kysymyksiä. Miksi esimerkiksi tehdä eläimestä alttiimpi yöeläimille helpottamalla sen näkemistä?
2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen loppuun mennessä bioeetikot, sosiologit, antropologit ja muut tarkkailijat harkitsivat jo asioita, joiden piti vielä olla kokonaan takaosassa niiden käytännöllisten tai teknologisten esteiden takia, joiden odotettiin syrjäyttävän geneettisesti. tekniikasta tuli edistyneempi ja hienostuneempi.
Monet näistä olivat melko helppoja kuvitella (esim. Ihmisten kloonaus); toiset olivat paljon hienovaraisempia. Harvalla tietenkin on helppo tai varma vastaus.
Jotkut vaikutuksista, jotka johtuvat mahdollisuudesta testata, paljon vähemmän matkia, tiettyjä geenejä, eivät ole helppo kohdata. Esimerkiksi, jos lääketiede sallii sinun selvittää, onko juuri äskettäin raskaana olleellasi lapsellasi tai kumppanisi kohdussa synnyttävä fataalin taudin geeni, miten voit reagoida?
Voisiko se muuttaa jotain taudista, joka oli alkanut myöhemmin elämässä? Tuntuisitko eettisestä vastuusta kertoa lapselle hänen elämänsä aikana, jos raskaus johtaa näennäisesti terveen vauvan elävään syntymiseen?
Geenitekniikan yleiset sovellukset
Ihmiset ovat taipuvaisia puhumaan geenitekniikasta ikään kuin se olisi vain tulevaisuuden käsite. Mutta itse asiassa se on jo täällä ja juurtunut syvästi lukuisiin päivittäisiin sovelluksiin. Seurauksena on, että eettiset ratkaisut ovat jo maailmalla.
Maatalous: Yksi ei tarvitse olla huippuluokan uutinen junkie olla tietoinen meneillään olevasta kiistasta, johon liittyy muuntogeenisiä elintarvikkeita. usein kutsuttu GMO: t ("geneettisesti muunnetut organismit"). Pelkästään tämän aiheen täydellinen käsittely vaatisi useita artikkeleita ainakin niin kauan kuin tämä.
Keinotekoinen valinta (jalostus): Eläinten lisääntymisen geneettinen manipulointi nykyaikaisen ihmiskunnan historian aikana ei ole perinteisesti vaatinut keskittynyttä mikrobiologista tekniikkaa. Valikoiva jalostus koirien välillä, joiden DNA-komplementti tietyille piirteille on kartoitettu useiden sukupolvien ajan, on kuitenkin eräs organismi-tason geenitekniikan muoto.
Geeniterapia: Geenitekniikka mahdollistaa toimivien geenien toimittamisen potilaille, joiden oma DNA ei sisällä näitä geenejä. Katso Resurssit artikkeliin, joka käsittelee tutkimusta, jossa hyödynnetään tätä tekniikkaa Parkinsonin taudissa, neurodegeneratiivisessa häiriössä, joka vaikuttaa noin puoli miljoonaa amerikkalaista.
kloonaus: Tämä tarkoittaa yleensä tarkan kopion tekemistä DNA-juosteesta, mutta sitä voidaan käyttää myös koko organismin kloonaamiseen (ts. Kopiointiin).
Lääketeollisuus: Geneettistä muuntelua voidaan käyttää luomaan prokaryoottisia mikro-organismeja, jotka voivat valmistaa kemikaaleja (esim. Proteiineja tai hormoneja) ihmisille hyödyttävien lääkkeiden tai hoitomuotojen valmistamiseksi. Tämä hyödyntää useimpien bakteerien hyvin lyhyitä sukupolviaikoja (ts. Lisääntymisnopeutta).
CRISPR ja geenimuokkaus
Ehkä kaikkein uhkaavin kysymys geenitekniikan alalla, joka ylittää jopa GMO-elintarvikkeet, on CRISPR, joka tarkoittaa Clustered Regularly minänterspaced short palindromic Repeats.
Näitä bakteereista saatuja lyhyitä DNA-sekvenssejä voidaan käyttää vastaavien RNA-sekvenssien luomiseen, ja Cas9-nimisen entsyymin avulla voidaan käyttää "hiipimaan" DNA-sekvenssejä ihmisen genomiin tai poistamaan muita. Siksi termi "geenin editointi" nähdään usein CRISPR: n keskusteluissa.
CRISPR: n todellinen merkitys on, että menettelyä voidaan käyttää paitsi ihmisten geenien säätämiseen ja manipulointiin sinänsä myös ihmisalkioiden geeneihin, mikä mahdollistaa "suunnittelijoiden vauvojen". Tämä voi johtaa "valmistukseen" vain tietyntyyppisiä ihmisiä (esim. Sellaisia, joilla on tietty silmäväri, etninen profiili, älykkyystaso, yleinen ulkonäkö ja vahvuus jne.). Vaikka kaikki haluavat vahvoja, terveitä vauvoja, käyttääkö bioteknologia sinne pääsemään eettisesti?
Samoin kuin minkä tahansa uuden tekniikan kanssa, ei ole mahdollista tietää jonkun (tai minkä tahansa organismin) DNA: n vaihtamisen pitkäaikaista vaikutusta tällä tavalla.
Joten huolenaiheista "Jumalan pelaamisesta" ja niiden rajojen ylittämisestä, jotka joidenkin ihmisten mielestä luonto on luonnollisesti asettanut paikalleen, on siis käytännön terveysongelmia: CRISPR: n kaltaisten löytöjen avulla tehdyt geeniteknisesti suunnitellut organismit näyttävät hyvältä, kun ne ovat aivan uusia, mutta miten ne tulevat kestää aikatestejä?
Geenitekniikan erilaiset eettiset vaikutukset
Maatalouden vaikutukset: Tiettyjen kasvien (ja näiden kasvien patentit) geneettinen muuntaminen tarkoittaa, että viljelijät, jotka eivät käytä näitä siemeniä, lopettavat todennäköisemmin liiketoiminnan. Lisäksi, jos niiden siemenet ristiin vahingossa jopa patentoitujen siementen kanssa, niitä voidaan haastaa oikeuteen, vaikka se johtuisi yksinkertaisesti ympäristöstä tai väistämättömästä ristitöinnistä.
Monet näistä kasveista ovat resistenttejä rikkakasvien ja kilpailevien kasvien tappamiseen käytetyille rikkakasvien torjunta-aineille, mutta jotkut näistä rikkakasvien torjunta-aineista ovat myös myrkyllisiä ihmisille, aiheuttaen toisen eettisen kysymyksen.
GMO-kasvit voivat myös vaikuttaa luonnon ekosysteemiin siirtämällä nämä uudet geenit muihin kasveihin; Pitkän aikavälin vaikutuksia ympäristöön ei voida vielä tietää.
Eläinten oikeudet: Tietyt geenitekniikan muodot näyttävät heidän edessään loukkaavan eläimiä. Karjaeläimet, kuten kanat, suunnitellaan usein kasvamaan suurempia rintoja, mikä tekee nykyisestä ja elävästä tuskallista ja melkein mahdotonta. Tämän tyyppiset muunnokset tekevät lihasta paremman ihmisille, mutta lisää kiistatta eläinten elämään vaikeuksia ja kipua.
Tätä on vaikea verrata "eettiseen" käyttäytymiseen kaikkien mielessä, jotka pitävät tärkeänä ajatusta tuntevista olennoista, jotka kärsivät tarpeettomasta kärsimyksestä.
Aikaisemmin jalostusta mainittiin geenitekniikan eräänä muotona. Koiranjalostus on alue, jolla tämän käytännön vaarat on julkistettu hyvin, vaikka koiranjalostus on silti suosittu. Kasvattajat yrittävät usein käyttää geneettisesti rajoitettuja yksilöitä "puhdasrotuisten" linjojen tekemiseen (ja jälleen kerran keinotekoinen valinta on geenitekniikan muoto, joka perustuu samoihin evoluutioperiaatteisiin kuin luonnollinen valinta).
Näillä eläimillä on usein terveysongelmia, mikä johtuu pääasiassa haitallisten geenien säilymisestä, jotka olisivat luonnollisesti pudonneet väestöstä, mutta jotka pysyisivät koiranjalostuksen takia.
Poistetaan "huonot" geenit: Perusteellinen geenitekniikan houkutus monille ihmisille ei ole se, että se voisi luoda jotain super, vaan se, että se voisi poistaa jotain, joka on jo täällä, mutta ei-toivottua. CRISPR ja siihen liittyvät tekniikat voivat johtaa kykyyn poistaa haitallisia geenejä tai, mikä on kylmämpää, päästä eroon ihmisistä tai organismeista, joilla on geenejä, jotka johtavat kroonisiin sairauksiin tai psyykkisiin sairauksiin.
Onko tämä eettistä? Entä jos nämä pinnallisesti "huonot" geenit todella palvelevat hyvää tarkoitusta, kuten "sirppisolu" -geeni heterotsygoottisessa muodossaan tarjoaa usein suojaa malariaa vastaan? Ei ole väärin haluta "päästä eroon" mielisairaudesta, mutta ajatus mahdollisten ihmisten eliminoimisesta kehittää psyykkisen sairauden myöhemmin, mutta ilman sitä tänään, pitäisi jäähdyttää minkään kansalaisen verta.
Ja vaikka voitaisiin varmasti tietää, että joillekin ihmisille kehittyy hirvittävä mielisairaus, tarkoittaako tämä, että sellaisille ihmisille, jotka eivät koskaan ole pyytäneet mitään DNA: taan ja joilla ei ole käsiään aiheuttamaan ongelmia omissa perimissään, pitäisi evätä mahdollisuus elämässä? Keitä ovat eetikot, jotka edustavat niitä, jotka on joutunut syntymän aiheuttamien onnettomuuksien vuoksi erittäin levottomuuteen?
Geneettisen monimuotoisuuden muutokset: "Huonojen geenien" poistaminen ja valinta vain "hyville piirteille" voi johtaa kasvien, eläinten ja ihmisten liian geneettisiin samanlaisuuksiin. Tämä tekee ihmisistä ja muista organismeista alttiimpia sairauksille ja sairausriskille, kun väestö suurempi juoksee pois. Se myös häiritsee luonnonvalinta, evoluutioprosessit ja populaatiogenetiikka, jotka kaikki, kuitenkin hitaasti ja joskus kömpelöllä, yleensä tekevät riittävän työn pitääkseen biosfäärin kunnossa.