我们解释了什么是基因操作,它的优点、缺点和伦理方面。另外,今天的例子。
基因操作增加、改变或去除基因。什么是基因操作?
它被称为基因操作或基因工程对不同的 技术 和科学技术程序,允许 人 修改或重组 脱氧核糖核酸 和别的 核酸 的 生物,目的是获得满足某些需要的生命形式。为此,它们被添加、改变或消除 基因 的 遗传密码 生物,也称为基因编辑。
自文明开始以来,人类对生物基因内容的改变就一直在发生。通过驯化和选育等过程,人类应用了 人工选择 不同品种的狗、牲畜或食用植物的命运。
然而,这些被认为是遗传改变的间接形式,与实验室中可用的非常不同,这要归功于 生物化学 然而 遗传学,其对基因组的干预是直接的。
由于生物化学和遗传学的进步,直接基因操作起源于 20 世纪,特别是 1968 年发现的 酶 限制(限制性核酸内切酶),一种 蛋白质 能够识别遗传密码的特定片段并在某个点“切割”DNA。
瑞士生物化学家 Werner Arber (1929-) 的这一发现后来由美国人 Hamilton Smith (1931-) 和 Daniel Nathans (1928-1999) 发展和完善。
正因如此,1973 年,美国生物化学家 Stanley N. Cohen 和 Herbert W. Boyer 迈出了个人基因操作的第一个历史性步骤:他们将 DNA 分子切割成碎片,重新组合这些碎片,然后将其注射到细菌中。 大肠杆菌,继续正常繁殖。
今天有各种基因工程技术,例如 DNA 扩增、测序和重组、聚合酶链反应 (PCR)、浆细胞增多症、分子克隆或基因阻断等。因此,有可能改变生物深层生化功能中的特定部分或特定物质,能够对其进行“编程”以执行任务或赋予其某些特征。
显然,这类知识涉及一个重要的伦理困境,因为引入基因组的改变后来遗传给了生物的后代,因此在物种中持续存在。
基因工程可以实现对害虫具有更强抵抗力的植物物种,例如,用于医学实验的先天性疾病小鼠,甚至对不治之症的治疗;还要为最终的细菌战设计疾病。
基因操作的类型
当今基因操作的主要形式如下:
- DNA 测序。它涉及将不同的生化方法和技术应用于 分子 生物的 DNA,以确定构成它的核苷酸(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶)的特定序列是什么,这是破译生命中发生的生化过程的自然“程序”的关键. DNA 测序是一项艰巨的任务,因为它涉及大量信息,即使是在 微观生物但是今天,由于计算机化,它可以很快完成。
- 重组 DNA。该技术包括通过方法产生人工 DNA 分子 体外,然后注入到 生物 并评估他们的表现。这通常是通过从生物中提取某些信息并将其合并到另一个生物中来实现的,并允许获得特定的蛋白质(用于医学或药理学目的)、获得疫苗或提高食物物种的经济表现。
- 聚合酶链式反应 (PCR)。也称为 PCR,英文的首字母缩写词,它是 1986 年开发的一种 DNA 扩增技术,它包括从一系列称为聚合酶的酶中获得 DNA“模板”分子的多个副本。这种方法目前用于非常不同的领域,例如法医调查中的 DNA 鉴定,或病原体的遗传鉴定。病毒 是 细菌) 的新疾病。
- CRISPR。他的名字是英文的首字母缩写(成簇的规则间隔短回文重复) 成组且有规律地间隔的短回文重复序列,这就是细菌将感染它们的病毒的 DNA 部分整合到其基因组中的能力,从它们的后代那里继承了识别入侵 DNA 的能力并能够在未来的场合为自己辩护。换句话说,它是免疫系统的一部分 原核生物.但自 2013 年以来,这种机制已被用作基因操作的手段,利用细菌“切割”和“粘贴”自身 DNA 的方法,使用一种称为 Cas9 的酶来整合新信息。
基因操作的例子
基因操作使创造更能经受时间流逝的食物成为可能。今天基因工程应用的一些例子是:
- 基因治疗。用于对抗遗传疾病,这种类型的治疗包括用健康的副本替换个体 DNA 的缺陷片段,从而防止先天性疾病的发展。
- 蛋白质的人工获取。制药工业获得许多蛋白质和 物质 由于细菌的基因改变而用于医疗用途和 酵母 (蘑菇),作为 酿酒酵母.这些生物经过基因“编程”以产生大量有机化合物,例如人类几丁质酶或人类胰岛素原。
- 获得“改良”的动物物种。为了对抗饥饿或只是为了最大限度地提高某些 食物 蔬菜或动物,牛、猪甚至可食用鱼的基因组都已被改变,以使其产奶更多或生长更快。
- 的种子 转基因食品”.以与前一种类似的方式,水果、蔬菜或蔬菜植物已经过基因改造,以使它们更 有利可图 并最大限度地提高产量:作物能够更好地抵御干旱,抵御害虫,产生更大的果实或种子更少,或者只是果实成熟更慢,因此可以在更长的时间内运送给消费者而不会伤害自己。
- 获得重组疫苗。目前的许多疫苗,例如保护我们免受乙型肝炎感染的疫苗,都是通过基因操作技术获得的,在该技术中,病原体的基因内容被改变以阻碍或阻止其繁殖,因此它们不能产生疾病,但它们可以允许 免疫系统 准备防御未来的实际感染。这也使得分离特定基因以注入到体内成为可能。 身体 从而获得对各种疾病的免疫力。
基因操作的优缺点
正如我们所看到的,由于对生命的关键机制的深入了解,基因工程使以前无法想象的任务得以执行。因此,我们可以指出它的优点:
- 大量快速获得具有抗病能力和改善体质的必需生化物质 健康 的 人性.这适用于药物、疫苗和其他化合物。
- 显着改善的可能性 食品工业 并通过对气候更具抵抗力的作物或生产更大、更有营养的水果的作物来对抗世界上的饥饿和营养不良。
- 通过特定基因编辑“纠正”导致疾病的遗传缺陷的机会。
但是,它的缺点包括:
- 它们涉及伦理和道德困境,迫使我们重新思考人类在事物秩序中的位置,因为基因操作中的错误可能会毁掉整个物种或造成生态灾难。
- “改良的”物种与自然物种的优势竞争,因此它们开始取代它们,使物种的遗传多样性变得贫乏,因为例如,相同的改良种子被用于不同世界地理区域的作物。
- 摄入基因工程食品对人类的长期影响尚不清楚,因此以后仍有可能出现不可预见的并发症。
基因操作的伦理方面
基因操作可能对人类和其他物种产生不可预见的后果。像所有的科学练习一样,基因操作是不道德的,也就是说,它既有有益的力量,也有可能有害的力量,这取决于我们如何使用它们。这意味着必要的辩论 道德的 关于人类在如此深刻和不可逆转的层面上对自然界的干预,这种干预会在时间中代代相传。
这些困境之一与人类对物种生物功能的干扰有关。人类的福祉,或者更糟的是,食品工业或系统的福祉是否应该 资本家 世界,高于动物或植物物种的福利?是否值得使唯一已知行星的遗传遗产变得贫乏 生活,生产更有利可图的作物?
除此之外,还必须有意识地或偶然地产生新的生物物种,尤其是微生物的可能性。我们有多确定我们没有制造能够造成全球痛苦的病原体,不仅对人类,而且对其他物种?
最后,还有人的方面。作为一个物种,我们应该对自己的基因组进行多少干预?治疗疾病和先天缺陷是一个值得称赞的目标,但值得仔细研究,因为它非常接近物种的“改良”。
后者可能会给未来带来许多不便,从传给后代的不可预测的疾病,到基于 歧视 遗传学,正如科幻小说多次警告的那样。
基因操作的法律问题
一旦理解了基因工程所代表的伦理困境,就可以理解需要一个具体的法律框架来解决这个问题,这不仅可以确保环境保护,还可以确保人类现在和未来的生命尊严。
这些法律和道德准则中的大多数都试图划清界限,将治疗——与疾病的斗争和改善健康的斗争分开。 生活质量 人民的——意识形态的、审美的或政治的。显然,这些法律规定因每个国家的法律框架而异。
但是,诸如此类的操作 克隆 根据《世界人类基因组宣言》的规定,禁止在基因组中引入遗传性状和为非严格医学目的直接处理胚胎,这被认为是不道德的和对人类有风险的。 人权 (联合国),并由国际生物伦理委员会 联合国教科文组织.
即便如此,也有声音要求这些多边组织就此事做出更有力、更明确的声明,尤其是在2012年在中国出生的前两个人类双胞胎女孩没有任何感染艾滋病毒的风险之后,感谢申请- 在他们的胚胎中使用 CRISPR 方法是完全非法的。也就是前两个基因编辑的人。