Γενικά, Έρευνα, Τεχνολογία

Επεξεργασία γονιδιώματος. Μεγαλύτερο καλό ή απόλυτο κακό;

Η ανθρωπότητα έχει πολλά «κουτιά της Πανδώρας»που είναι καλύτερα να μην ανοίγουν. Ακόμα κι αν εμφανιστεί η επιθυμία ή η ανάγκη να το ανοίξετε, τότε αυτό πρέπει να γίνει με τη μέγιστη προσοχή. Ένα από αυτά τα κουτιά είναι η γενετική μηχανική και η επεξεργασία γονιδιώματος. Όλα φαίνεται να είναι όμορφα σε αυτήν την ιστορία. Μπορούμε να πάρουμε μια θεραπεία για όλες τις ασθένειες, μπορούμε να γίνουμε σούπερ άνθρωποι, μπορούμε να πάρουμε απογόνους που θα είναι δέκα φορές καλύτεροι από εμάς, και πολλά άλλα. Μπορούμε ακόμη και να σώσουμε τον εαυτό μας από την ανάγκη να αναζητήσουμε το ελιξίριο της αθανασίας απλά τροποποιώντας τα γονίδια μας λίγο πριν από τη γέννηση. Ίσως να πιστεύετε ότι αυτός είναι ένας θαυμάσιος κόσμος που μας αξίζει, αλλά μην βιαστείτε να χαίρετε, γιατί όπως και στο περίφημο ρητό, μπορούμε να πάρουμε «τον κόσμο που μας αξίζει». Φυσικά, με άσχημο τρόπο. Ανοίγοντας αυτό το κουτί, μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι δεν θα είμαστε ποτέ οι ίδιοι, αλλά πού είναι οι εγγυήσεις ότι το νέο «εμείς» θα είναι πραγματικά καλύτερο και δεν θα οδηγηθούμε στην παρακμή της ανθρωπότητας;

Η επεξεργασία του γονιδιώματος αλλάζει τα πάντα.

Το περιεχόμενο

  • 1 Γενετική μηχανική
  • 2 Προστασία από ιούς σε επίπεδο DNA
  • 3 Πώς μπορεί να επεξεργαστεί το γονιδίωμα
  • 4 Επεξεργασία γονιδιώματος CRISPR
  • 5 Εφαρμογή της γενετικής μηχανικής στη βιομηχανία
  • 6 Ρετροϊικές λοιμώξεις
  • 7 Αξίζει να απαγορευτεί η γενετική έρευνα

Γενετική μηχανική

Τώρα ένας αυξανόμενος αριθμός κυβερνήσεων σε όλο τον κόσμο ετοιμάζεται να επιτρέψει πειράματα στην επεξεργασία του γονιδιώματος στα ανθρώπινα έμβρυα. Ορισμένες χώρες το έχουν ήδη επιτρέψει, π.χ. Ηνωμένο Βασίλειο.

Για να είμαστε δίκαιοι, μέχρι να μιλήσουμε γιαένα εντελώς έτοιμο άτομο με αλλοιωμένα γονίδια, αλλά όλα πηγαίνουν σε αυτό. Καταλαβαίνεις? Μέχρι στιγμής, το ΗΒ επιτρέπει πειράματα μόνο σε έμβρυα που καλλιεργούνται σε εργαστηριακές συνθήκες. Επιπλέον, πρέπει πρέπει να καταστραφεί μετά από 14 ημέρες μετά την έναρξη του πειράματος. Δηλαδή, αυτό δεν μας απειλεί. Το μόνο ερώτημα είναι γιατί απαιτείται από το άτομο που το επέτρεψε. Προφανώς όχι από περιέργεια. Κάτι υποδηλώνει ότι, όπως πολλές προηγμένες εξελίξεις, στην αρχή θα χρησιμοποιηθεί για στρατιωτικούς σκοπούς, γιατί έτσι μπορείτε να αποκτήσετε έναν παγκόσμιο στρατιώτη. Δεν θα πεινάσει ή διψά. Δεν θα κουραστεί ούτε θα φοβάται εκρήξεις. Ένα μικρό γονίδιο τσίμπημα και ο σούπερ στρατιώτης είναι έτοιμος.

Η ζωή στη Γη μπορεί να εμφανιστεί ως αποτέλεσμα ενός υβριδίου DNA και μορίων RNA

Επί πλέον! Μια τέτοια μέθοδος επιρροής, αν η ανθρωπότητα τη μάθει, μπορεί να ξεφύγει από τον έλεγχο... Ή απλά "σε λάθος χέρια" μπορεί να γίνειένα όπλο γενοκτονίας. Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχουν πολύ πιο σκοτεινές συνέπειες από αυτές του ουράνιου τόξου. Επομένως, πριν κάνετε κάτι τέτοιο, πρέπει να σταθμίσετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα. Ακόμα και η κλωνοποίηση σε αυτό το πλαίσιο μπορεί να φαίνεται γλυκιά διασκέδαση. Αν και αρχικά όλοι ήταν εναντίον του.

Ίσως δεν πρέπει να το αγγίξετε;

Αλλά ίσως υπάρχει ακόμα κάτι θετικό σε αυτόκαι μπορούν οι επιστήμονες να έχουν την ευκαιρία να αποδείξουν ότι δεν ανακάλυψαν εργαλεία επεξεργασίας για τίποτα; Ποια οφέλη μπορεί να προσφέρει η επεξεργασία γονιδίων στον άνθρωπο;

Προστασία από ιούς σε επίπεδο DNA

Στην καρδιά της γονιδιακής επεξεργασίας και κατανόησηςΓιατί είναι ακόμη απαραίτητο, υπήρχαν μελέτες για βακτήρια, τα οποία έδειξαν πώς ανέπτυξαν προστασία έναντι βακτηριοφάγων. Οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν ιδιαίτερα για το πώς αυτή η προστασία επηρεάζει τους κλώνους του DNA και, ταυτόχρονα, μεταφέρεται σε νέες γενιές βακτηρίων.

Το όνομα των βακτηριοφάγων προέρχεται από το αρχαίο ελληνικό "καταβροχθίζει"... Το όνομα δεν είναι τυχαίο, γιατί αυτοί είναι ιοίεπιλεκτικά μολύνουν βακτηριακά και αρχαιολογικά κύτταρα. Επίσης, το βακτήριο χρησιμεύει ως έδαφος αναπαραγωγής του ιού. Ο βακτηριοφάγος αποτελείται από ένα πρωτεϊνικό στρώμα και ένα γενετικό υλικό. Ο συνολικός αριθμός βακτηριοφάγων στη φύση είναι περίπου ίσος με τον συνολικό αριθμό βακτηρίων. Οι βακτηριοφάγοι έχουν μεγαλύτερη επιρροή στην εξέλιξη των βακτηρίων.

Επιπλέον, ορισμένα σημάδια γονιδίων αλλάζουνβρέθηκε αρχικά στα βακτήρια E. coli. Οι επιστήμονες παρατήρησαν ορισμένα επαναλαμβανόμενα θραύσματα που χωρίστηκαν από διαχωριστικά, αλλά τότε δεν μπορούσαν να το εξηγήσουν αυτό. Αργότερα, μια παρόμοια δομή κασέτας βρέθηκε σε άλλους εκπροσώπους των προκαρυωτικών. Τότε τους δόθηκε ένα συντομευμένο όνομα CRISPR (Συγκεντρωμένες περιοδικές σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις)... Μετάφραση στα ρωσικά, μπορεί να ακούγεται σανKSPRRG (σύντομες παλινδρομικές επαναλήψεις, τακτικά διατεταγμένες σε ομάδες). Αυτή η συντομογραφία φαίνεται απλώς απαίσια και πιο εύκολη στη χρήση της σύντομης λέξης CRISPR.

Αργότερα αποδείχθηκε ότι οι ίδιοι διαχωριστές είναι πολύΕίναι παρόμοια με κομμάτια DNA ιών βακτηριοφάγων και αποτελούν μέρος του αμυντικού μηχανισμού των βακτηρίων που αναπτύχθηκαν κατά την εξέλιξη. Οι επιστήμονες έχουν προτείνει έναν μηχανισμό με τον οποίο επιτρέπει η πρωτεΐνη Cas που σχετίζεται με το CRISPR βρείτε ξένο DNAόταν ο ιός εισέρχεται στο βακτηριακό κύτταρο. Εάν το DNA του ιού ταιριάζει με τις πληροφορίες που έχει το βακτήριο, τότε το ξένο DNA κόβεται και αποτρέπεται η μόλυνση.

Οι βακτηριοφάγοι όχι μόνο ζουν από βακτήρια, αλλά επίσης πολλαπλασιάζονται σε αυτά.

Οι επιστήμονες έχουν πραγματοποιήσει ορισμένα πειράματα, κατά τη διάρκεια των οποίωνάλλαξε το γονιδίωμα των βακτηρίων και παρατήρησε πώς άλλα βακτηριοφάγα τους επηρέασαν. Τα αποτελέσματα απέδειξαν ότι ο μηχανισμός λειτουργεί ακριβώς όπως νόμιζαν. Επιβεβαίωσαν επίσης ότι όταν ένα βακτήριο συναντά έναν νέο ιό για τον εαυτό του, μπορεί να αποκόψει μέρος του DNA του και τοποθετήστε τα στην κασέτα CRISPR... Στη συνέχεια, αυτά τα "αρχεία" μεταβιβάζονται στους απογόνους.

Πώς μπορεί να επεξεργαστεί το γονιδίωμα

Οι επιστήμονες έχουν προτείνει διάφορους τρόπουςεπεξεργασία γονιδίων. Συγκεκριμένα, ήταν δυνατό να δημιουργηθούν ορισμένες τεχνητές αλληλουχίες που θα μπορούσαν να αναγνωρίσουν ορισμένα τμήματα του DNA. Ως αποτέλεσμα, η πρωτεΐνη Cas9 θα έκανε τις περικοπές ακριβώς εκεί που απαιτείται. Παράλληλα με την ανάπτυξη μιας τέτοιας μεθόδου, αποδείχθηκε ότι η πραγματοποίηση αλλαγών με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή όχι μόνο στο επίπεδο των βακτηρίων, αλλά και στα κύτταρα άλλων οργανισμών.

Τι είναι το τεστ DNA, πώς γίνεται και σε τι χρησιμεύει;

Υπάρχουν άλλοι τρόποι επεξεργασίας του γονιδιώματος. Για παράδειγμα, με τη βοήθεια τεχνητών ενζύμων που δεν υπάρχουν στη φύση, αλλά είναι ικανά να διασπά την αλυσίδα DNA. Ονομάζονται επίσης δάχτυλα ψευδαργύρου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτή η πρωτεϊνική μονάδα περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα ιόντα ψευδαργύρου.

Η επεξεργασία γονιδίων είναι δυνατή, αλλά δύσκολη.

Αυτή η μέθοδος απαιτούσε μια πολύπλοκη προσέγγιση και μια μακράπαρασκευή. Για κάθε κοπή σε ορισμένα μέρη του γονιδιώματος, ήταν απαραίτητο να συντεθεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος επεξεργασίας οδήγησε συχνά σε σφάλματα, καθώς οι περικοπές συχνά γίνονταν σε λάθος μέρη. Αυτό αποδεικνύει για άλλη μια φορά ότι η πιθανότητα σφάλματος είναι πολύ υψηλή και οι ανακρίβειες στα αρχικά στάδια μπορούν να οδηγήσουν στο γεγονός ότι οι αποτυχίες θα πάνε σαν χιονόμπαλα.

Επεξεργασία γονιδιώματος CRISPR

Σύστημα CRISPR-Cas όσον αφορά την επεξεργασίαΤο γονιδίωμα είναι απλούστερο και πιο αξιόπιστο. Το κύριο πράγμα είναι μόνο να συνθέσουμε σωστά τι θα δείξει πού πρέπει να γίνει η αποκοπή του DNA. Τότε θα ξεκινήσει ο μηχανισμός ανάκτησης και όλα θα γίνουν σχεδόν μόνα τους. Επιπλέον, εάν κάνετε πολλές τέτοιες περικοπές, μπορείτε να προγραμματίσετε τις απαραίτητες αλλαγές σε ένα αρκετά μεγάλο κομμάτι DNA.

Μπορείτε ακόμη αφαιρέστε ολόκληρες τομές DNAεαν είναι απαραίτητο. Ταυτόχρονα, στη θέση των αφαιρεθέντων θραυσμάτων, θα ενσωματωθούν οι περιοχές που θα χρειαστούν οι γενετιστές. Αυτό θα σας επιτρέψει να επεξεργαστείτε «σπασμένες» ακολουθίες που οδηγούν σε σοβαρή ασθένεια. Θεωρητικά, απλά πρέπει να αντικαταστήσετε το επιθυμητό θραύσμα και όλα πρέπει να είναι καλά.

Μπορεί το σαλαμάνδρα DNA να βοηθήσει στην αποκατάσταση των χαμένων ανθρώπινων άκρων;

Εσείς οι ίδιοι καταλαβαίνετε ότι η πρώτη ερώτηση θα είναι "αείναι δυνατόν να ενσωματωθεί το απαιτούμενο μέρος του κώδικα; " Φυσικά, με την πάροδο του χρόνου, αυτό θα καταστεί δυνατό. Τότε μπορούν να αρχίσουν να εμφανίζονται ολόκληρα νέα έθνη. Αλλά, πιθανότατα, το θέμα θα περιοριστεί σε μια μικρή ομάδα στενών ειδικών, όπως άτομα που μπορούν να επιβιώσουν πτήσεις σε άλλους πλανήτες, ή στρατιώτες που δεν θα κουραστούν. Οι άνθρωποι θα βρουν πώς να επωφεληθείτε από αυτό... Ειδικά κυβερνήσεις και επενδυτές που επενδύουν τεράστια χρηματικά ποσά στην ανάπτυξη. Και δεν το κάνουν όλοι αυτοί για να σώσουν την ανθρωπότητα από ασθένειες. Δυστυχώς, αυτή είναι η πραγματικότητα.

Εφαρμογή της γενετικής μηχανικής στη βιομηχανία

Επιπλέον, μπορούμε να πούμε με ασφάλεια ότι η γενετική τροποποίηση χρησιμοποιείται ήδη στην πράξη για την επίτευξη ορισμένων αποτελεσμάτων. Μιλώ για γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς - ΓΤΟ.

Το απλούστερο παράδειγμα είναι πώς να κατανοήσετεΤα πλεονεκτήματα της μεθόδου, και για τους ίδιους τους γενετιστές, είναι η δημιουργία τροποποιημένων βακτηρίων γαλακτικού οξέος. Το γεγονός είναι ότι όταν οι ιοί βακτηριοφάγων εισέρχονται στην αρχική καλλιέργεια κατά την παραγωγή, καταστρέφουν την καλλιέργεια ευεργετικών μικροοργανισμών. Ως αποτέλεσμα, αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι η παρτίδα είναι χαλασμένη και ο κατασκευαστής υφίσταται τεράστιες απώλειες. Γι 'αυτό μικροοργανισμοί ανθεκτικοί σε βακτηριοφάγους επιλύουν πολλά προβλήματα.

Εάν οι βακτηριοφάγοι εισέλθουν στην παραγωγή, απλώς εξαφανίζονται τεράστιοι όγκοι παραγωγής.

Ρετροϊικές λοιμώξεις

Σχετικά πρόσφατα, ήδη μίλησα για το πώςείμαστε όλοι φορείς ρετροϊών ή, όπως ονομάζονται επίσης, ιοί λειψάνων. Μεταξύ αυτών είναι ο HIV, που πριν από εκατομμύρια χρόνια ενσωμάτωσε το γονιδίωμά του στο DNA μας και συνεχίζουμε να το μεταδίδουμε από γενιά σε γενιά.

Οι επιστημονικές εκθέσεις είχαν ακόμηδημοσίευσε μια εφημερίδα που δείχνει πώς το CRISPR-Cas9 μπορεί να απαλλαγεί από αυτήν την κληρονομιά και ακόμη και να εξαλείψει την πιθανότητα επανεισαγωγής του ιού στο DNA.

Οι Κινέζοι επιστήμονες έχουν πραγματοποιήσει ακόμη και πειράματααυτή την κατεύθυνση και εξασφάλισε τη γέννηση δύο γενετικά τροποποιημένων ανθρώπων. Ήταν δίδυμα κορίτσια, ένα από τα οποία οι γονείς του ήταν θετικοί στον HIV. Ως αποτέλεσμα, γεννήθηκαν με ισχυρή ανοσία στον ιό. Το πρόβλημα είναι ότι το πείραμα ήταν πέρα ​​από τη νομιμότητα, αλλά συνολικά λειτούργησε.

Βρέθηκε DNA ζώντων δεινοσαύρων. Είναι δυνατόν αυτό;

Επίσης σε ένα άλλο έργο που δημοσιεύθηκε στο NatureΒιοτεχνολογία, αποδεικνύεται ότι με τη βοήθεια της τροποποιημένης πρωτεΐνης Cas9, είναι δυνατή η απενεργοποίηση γονιδίων που παρεμβαίνουν στον φυσιολογικό εκφυλισμό των κυττάρων και οδηγούν σε κακοήθεις όγκους. Δηλαδή, θα μπορούσε ενδεχομένως να γίνει μια πολυαναμενόμενη θεραπεία για τον καρκίνο. Αλλά μια τέτοια παρέμβαση δεν θα οδηγούσε στο γεγονός ότι η αναπαραγωγή νέων κυττάρων θα γίνει ακόμη χειρότερη.

Πρέπει να απαγορεύσετε τη γενετική έρευνα;

Φυσικά, τώρα είναι αδύνατο να το πούμε ήδηαύριο διατρέχουμε τον κίνδυνο ανεπιθύμητων συνεπειών της επεξεργασίας γονιδιώματος. Πρώτον, η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη και δεν έχει κάνει κάτι πολύ σοβαρό. Δεύτερον, ακόμη και όταν ξεκινά η μαζική χρήση της τεχνολογίας στους ανθρώπους, θα είναι δυνατή η κατανόηση των πραγματικών συνεπειών μόνο μετά από αρκετές γενιές. Δυστυχώς, αυτή η κατάσταση μπορεί να χαλαρώσει ορισμένους επιστήμονες, διότι στην πραγματικότητα δεν θα έχουν καμία ευθύνη. Ωστόσο, αυτό είναι απίθανο, αλλά η πιθανότητα είναι ακόμη εκεί.

Το κύριο πράγμα δεν πρέπει να ξεγελιέστε από την προφανή ευκολία της επεξεργασίας γονιδίων. Δεν είναι γνωστό σε τι θα προκύψει αυτό.

Ενώ οι επιστήμονες είναι προσεκτικοί στην πρόβλεψη της πιθανότητας τέτοιων αλλαγών στο ανθρώπινο γονιδίωμα, οι οποίες θα τον κάνουν κάποιον άλλο, αλλά στο μέλλον είναι ακόμα δυνατό. Ακόμα κι αν Το CRISPR δεν θα το κάνει, θα υπάρχει άλλος τρόπος, αλλά θα είναι.

Εδώ μπορείτε ήδη να θέσετε ερωτήσεις σχετικά με την ηθική τουότι μερικοί άνθρωποι θα είναι αρχικά καλύτεροι από άλλους από τη γέννηση. Επιπλέον, ανακύπτουν ερωτήματα σχετικά με το πόσο σωστό είναι να παρεμβαίνει το ανθρώπινο γονιδίωμα χωρίς να το γνωρίζει. Ίσως όταν ένα άτομο που είναι διαφορετικό από τα άλλα εμφανίζεται από το τροποποιημένο, ο ίδιος δεν θα είναι ευχαριστημένος από αυτό. Είναι ένα πράγμα όταν έχει φυσικά ένα συγκεκριμένο χρώμα μαλλιών, σχήμα ματιού και σχήμα αυτιού, και είναι άλλο πράγμα όταν κάποιος αποφάσισε για αυτόν τι πρέπει να είναι. Εδώ είναι ένα άλλο δίλημμα για το μέλλον. Και εξαρτάται από εσάς να αποφασίσετε εάν θα απαγορεύσετε την επεξεργασία γονιδιώματος. Ο καθένας έχει τη δική του γνώμη, η οποία μπορεί και πρέπει να κοινοποιείται στη συνομιλία μας στο Telegram.