Innhold
- Genetikk: Grunnleggende prosess
- Genetisk ingeniøretikk: oversikt
- Genteknologi: sosiale forgreninger
- Vanlige anvendelser av genteknologi
- CRISPR og genredigering
- Ulike etiske virkninger av genteknologi
Genteknologi, også kalt genetisk modifisering og går av en rekke andre løse identifikatorer, er den målbevisste manipulasjonen av deoksyribonukleinsyre (DNA) for å endre organismer gener ved bruk av laboratorieteknikker.
Det involverer genkloning, eller reproduksjon av et mangfold av kopier av en spesifikk sekvens av DNA som inneholder den genetiske koden for et spesifikt proteinprodukt.
Når det genetiske materialet av interesse er blitt isolert fra det overordnede DNA, må det føres inn i en streng av eksisterende DNA fra en annen kilde for å utøve sin funksjon.
Denne strengen med "blandet" DNA kalles rekombinant DNA. I hovedsak benytter det "podede" DNA seg av det cellulære maskineriet i miljøet det er blitt introdusert i, og det klonede genet blir uttrykt (det vil si proteinet det koder for er syntetisert) i hybridstrengen av DNA.
Ankomsten av molekylær cellebiologi ga snart vei for gjennomføringen og fullføringen av Human Genome Project. Siden nettopp starten på "det nye årtusenet", har menneskers forståelse av anvendt genetikk, og verktøyene som forskere har til disposisjon over hele verden, blomstre dramatisk.
Men med økte muligheter på områder som kloning kommer økt ansvar, gitt hva som står på spill for kommende generasjoner. Hva er de etiske problemene med denne teknologien, og hva er tilstanden til etikk i genteknologi som fagfelt?
Genetikk: Grunnleggende prosess
Et eksempel på genetisk endring som brukes på mikrober gir en god oversikt over den generelle DNA-prosesseringsprosessen.
For det første, hvis du har ansvaret for et slikt prosjekt, må ingeniørteamet ditt finne et gen som er verdt å forsterke - med andre ord, replikere - eller innlemme i en ny organisme.
Hva for eksempel, hvis du kunne gi visse frosker muligheten til å glø i mørket? For dette må du først identifisere en annen organisme som har denne egenskapen og deretter bestemme den nøyaktige DNA-sekvensen eller genet som gir denne evnen, for eksempel ved å kode for et fotoluminescerende protein.
Du må deretter bestemme hvor i mål-DNAet (dvs. frosken) genet skal gå. Du må også finne en vektor for å få genet til målet. En vektor er et stykke DNA som genet kan settes inn for overføring til mottakerorganismen. Ofte kommer denne vektoren fra bakterier eller gjær.
Du må også finne en passende restriksjon endonukleaser, som er enzymer som kutter ut korte (fire til åtte baser) segmenter av DNA slik at andre lengder DNA kan settes inn på deres sted. Til slutt blir målet og vektor-DNAet blandet i nærvær av DNA-ligase, et enzym som knytter dem sammen for å produsere rekombinant DNA.
I det hele tatt er prosessen veldig enkel, i det minste fra et teoretisk synspunkt.
Genetisk ingeniøretikk: oversikt
Genteknologi er enhver prosess der et gen blir manipulert, endret, slettet eller justert for å forsterke, endre eller justere et visst kjennetegn ved en organisme. Med andre ord, det omfatter et veldig bredt spekter av unike kjemiske endringer, gitt antallet egenskaper som er tilgjengelige for manipulering i eukaryote organismer (dyr, planter og sopp).
Motstykket til eukaryoter i den levende verden, prokaryotene, er nesten alle encellede og har en relativt liten mengde DNA. Som du kanskje forventer, er det mye lettere fra et teknisk synspunkt å manipulere genomet (summen av alt DNA i en organismekromosomer) til en bakterie enn det er det for, si, en geit.
Men på samme tid unngikk genteknisk forskning på bakterier, i tillegg til å være alt som virkelig var mulig i de tidlige dagene av genetisk modifisering, praktisk talt alle etiske spørsmål fordi ingen var opptatt av bakterienes velferd.
Men den raske tilnærmingen til dagen da det vil være mulig å gjenskape hele mennesker, ansporer alle slags ferske etiske debatter i det vitenskapelige samfunnet og utover.
Genteknologi: sosiale forgreninger
Mens genteknologi har bruksområder som på balanse er gunstige for samfunnet, kan visse bruksområder vekke etiske bekymringer, spesielt med hensyn til dyr og menneskerettigheter.
For eksempel, mens det svakeste eksemplet på en glød-i-mørk frosk var ment i spøk, er det riktig at det å lage et slikt dyr ville være fulle av etiske spørsmål. Hvorfor for eksempel gjøre et dyr mer utsatt for nattlige rovdyr ved å gjøre det lettere å se?
Ved slutten av det første tiåret av det 21. århundre hadde bioetikere, sosiologer, antropologer og andre observatører allerede veid inn på spørsmål som ennå ikke hadde fått full hodet på grunn av praktiske eller teknologiske barrierer som forventes å falle ved veikanten som genetiske prosjektering ble mer avansert og raffinert.
Mange av disse var ganske enkle å forestille seg (f.eks. Kloning av mennesker); andre var langt mer subtile. Få har selvfølgelig enkle eller bestemte svar.
Noen av ringvirkningene av å kunne teste for, mye mindre etterligne, visse gener blir ikke lett konfrontert. Hvis for eksempel medisinsk vitenskap tillater deg å avgjøre om et barn du nettopp ble unnfanget og nå er i din eller dine partnere, er magen båret av genet for en dødelig sykdom, hvordan kan du reagere?
Ville det forandre noe av sykdommen som hadde begynt senere i livet? Vil du føle et etisk ansvar for å fortelle barnet i løpet av sitt liv hvis graviditeten resulterte i levende fødsel av en tilsynelatende sunn baby?
Vanlige anvendelser av genteknologi
Folk er ofte tilbøyelige til å snakke om genteknologi som om det er et fremtidens konsept. Men faktisk er den allerede her og dypt forankret i en rekke dagligdagse applikasjoner. Som et resultat er etiske forhold allerede over hele verden.
Landbruk: Man trenger ikke være en high-end nyhetsjunkie for å være klar over den pågående kontroversen som involverer genmodifiserte matvarer. ofte kalt GMO (for "genetisk modifiserte organismer"). En fullstendig behandling av dette emnet alene vil kreve flere artikler minst like lenge som dette.
Kunstig utvalg (avl): Den genetiske manipuleringen av dyrs reproduksjon gjennom moderne menneskelig historie har ikke tradisjonelt krevd fokuserte mikrobiologiske teknikker. Selektiv avl mellom hunder hvis DNA-komplement for visse egenskaper har blitt kartlagt i mange generasjoner er imidlertid en form for genteknologi på organismenivå.
Genterapi: Genteknologi gir mulighet for levering av arbeidsgener til pasienter som ikke har disse genene i eget DNA. Se Ressursene for en artikkel om en studie som bruker denne teknikken ved Parkinsons sykdom, en nevrodegenerativ lidelse som rammer omtrent en halv million amerikanere.
kloning: Dette refererer vanligvis til å lage en nøyaktig kopi av en DNA-streng, men den kan også brukes til å klone (det vil si duplisere) en hel organisme.
Legemiddelindustrien: Genmodifisering kan brukes til å lage prokaryote mikroorganismer som kan lage kjemikalier (f.eks. Proteiner eller hormoner) for å lage medisiner eller behandlinger til fordel for mennesker. Dette drar fordel av de svært korte generasjonstidene (det vil si reproduksjonshastigheten) for de fleste bakterier.
CRISPR og genredigering
Det kanskje mest truende problemet innen genteknologi, som overgår til og med GMO-mat, er fremveksten av CRISPR, som står for clustered regularly Jegnterspaced short palindromic repeats.
Disse korte DNA-sekvensene fra bakterier kan brukes til å lage tilsvarende RNA-sekvenser, og ved hjelp av et enzym kalt Cas9, kan de brukes til å "snike" DNA-sekvenser inn i det menneskelige genom eller fjerne andre. Derfor sees begrepet "genredigering" ofte i diskusjonene om CRISPR.
Den virkelige implikasjonen av CRISPR er at prosedyren kan brukes ikke bare for å justere og manipulere genene til mennesker per se, men også av menneskelige embryoer, noe som gir mulighet for "designer babyer." Dette kan resultere i "fremstilling" av bare visse typer mennesker (f.eks. De med en spesifikk øyenfarge, etnisk profil, intelligensnivå, generelt utseende og styrke, og så videre). Mens alle ønsker sterke, sunne babyer, bruker du bioteknologi for å komme dit etisk?
Som med all ny teknologi er det ikke mulig å kjenne til den langsiktige virkningen av å endre noen (eller noen organismer) DNA på denne måten.
I tillegg til bekymringene om å "spille Gud" og å overskride grensene noen mennesker føler at naturen naturlig har fått på plass, er det praktiske helsemessige bekymringer: Genetisk konstruerte organismer laget ved hjelp av funn som CRISPR ser bra ut når de er helt nye, men hvordan vil de stå grunnleggende tester av tid?
Ulike etiske virkninger av genteknologi
Jordbrukspåvirkning: Den genetiske modifiseringen av visse planter (og patenter for disse plantene) gjør at bønder som ikke bruker disse frøene mer sannsynlig går ut av drift. Hvis frøene deres til og med krysses med patenterte frø, kan de saksøkes, selv om det bare var på grunn av miljøet eller uunngåelig kryssbestøvning.
Mange av disse plantene er resistente mot ugressmidlene som brukes til å drepe ugress og konkurrerende planter, men noen av disse ugressmidlene er også giftige for mennesker, noe som introduserer et annet etisk spørsmål.
GMO-planter kan også påvirke det naturlige økosystemet ved å overføre disse nye genene til andre planter; langtidsvirkningen på miljøet kan ennå ikke være kjent.
Dyrerettigheter: Visse former for genteknologi ser ut til å være brudd på dyrs rettigheter. Husdyr som kyllinger er ofte konstruert for å vokse større bryster, noe som gjør eksisterende og lever smertefullt og nesten umulig. Disse typene modifikasjoner gjør kjøttet bedre for menneskelige forbrukere, men utvilsomt tilfører vanskeligheter og smerter i dyrenes liv.
Det er vanskelig å kvadratere dette med "etisk" oppførsel i tankene til alle som tillegger viktighet til ideen om kjente skapninger som gjennomgår unødvendig lidelse.
Tidligere ble avl nevnt som en form for genteknologi. Hundeavl er et område der farene ved denne praksisen er blitt godt publisert, selv om hundeavl likevel er populær. Oppdrettere prøver ofte å bruke genetisk begrensede prøver for å lage "renrasede" linjer (og igjen er kunstig seleksjon en form for genteknologi, og trekker på de samme evolusjonsprinsippene som naturlig seleksjon gjør).
Disse dyrene er ofte plaget med helseproblemer, i stor grad på grunn av bevaring av skadelige gener som naturlig ville falt ut av befolkningen, men vedvarer på grunn av hundeavl.
Å eliminere “dårlige” gener: Den grunnleggende lokkingen av genteknologi for mange mennesker er ikke at det kan skape noe super, men at det kan eliminere noe som allerede er her, men uønsket. CRISPR og beslektede teknologier kan føre til evnen til å slette skadelige gener eller, mer avslappende, bli kvitt mennesker eller organismer med gener som fører til kroniske sykdommer eller som fører til psykiske lidelser.
Er dette etisk? Hva om disse overfladisk “dårlige” genene faktisk tjener et godt formål, som det “sigdcellecellen” gjør i sin heterozygote form, og ofte gir beskyttelse mot malaria? Det er ikke galt å ønske å “kvitte seg med” mental sykdom, men ideen om å eliminere mennesker som kanskje utvikle psykisk sykdom senere, men er fri for det i dag, bør avkjøle blodet til enhver innbygger.
Og selv om det kan være kjent med sikkerhet at noen mennesker vil utvikle forferdelig mental sykdom, betyr det at slike mennesker, som aldri ba om noe av deres DNA og ikke har noen hånd i å forårsake problemer i deres egne genomer, bør nektes en sjanse i livet? Hvem er etikerne som representerer de som sendes ved ulykker med fødsel til svært urolige liv?
Endringer i genetisk mangfold: Å eliminere "dårlige gener" og bare velge "gode egenskaper" kan føre til at planter, dyr og mennesker blir for genetisk like. Dette gjør mennesker og andre organismer mer utsatt for sykdommer og risikoen for at sykdom tar større skår i befolkningen. Det forstyrrer også naturlig utvalg, evolusjonsprosesser og populasjonsgenetikksom alle, men sakte og noen ganger klønete, ofte gjør en god jobb med å holde biosfæren i orden.