Indhold
- Genetik: Grundlæggende proces
- Genetisk ingeniøretik: Oversigt
- Genetik: sociale forgreninger
- Almindelige anvendelser af genteknologi
- CRISPR og genredigering
- Forskellige etiske virkninger af genteknologi
Genteknologi, også kaldet genetisk modifikation og går af en række andre løse identifikatorer, er også den målrettede manipulation af deoxyribonukleinsyre (DNA) for at ændre organismernes gener ved hjælp af laboratorieteknikker.
Det involverer genkloning, eller gengivelse af et antal kopier af en specifik DNA-sekvens, der indeholder den genetiske kode for et specifikt proteinprodukt.
Når det genetiske materiale af interesse er blevet isoleret fra dets overordnede DNA, skal det indføres i en streng af eksisterende DNA fra en anden kilde for at det kan udøve sin funktion.
Denne streng af "blandet" DNA kaldes rekombinant DNA. I det væsentlige gør det "podede" DNA brug af det cellulære maskineri i det miljø, hvori det er blevet introduceret, og det klonede gen udtrykkes (det vil sige det protein, det koder for, er syntetiseret) i hybridstrengen af DNA.
Fremkomsten af molekylær cellebiologi gav hurtigt plads til virksomheden og gennemførelsen af Human Genome Project. Siden netop starten af det "nye årtusinde", har menneskers forståelse af anvendt genetik og værktøjerne til rådighed for forskere over hele verden blomstret dramatisk.
Men med øgede muligheder inden for områder som kloning kommer øget ansvar i betragtning af hvad der står på spil for kommende generationer. Hvad er de etiske spørgsmål med denne teknologi, og hvad er tilstanden i etik inden for genteknologi som en disciplin?
Genetik: Grundlæggende proces
Et eksempel på genetisk ændring anvendt på mikrober giver et godt overblik over den generelle DNA-teknikproces.
For det første, hvis du har ansvaret for et sådant projekt, skal dit teknikerteam finde et gen, der er værd at amplificere - med andre ord, replikere - eller indarbejde i en ny organisme.
Hvad nu, hvis du kunne give visse frøer evnen til at gløde i mørke? For dette skal du først identificere en anden organisme, der besidder denne egenskab og derefter bestemme den nøjagtige DNA-sekvens eller gen, der giver denne evne, f.eks. Ved at kode for et fotoluminescerende protein.
Derefter skal du beslutte, hvor genet i mål-DNA'et (dvs. frøen) skal gå. Du skal også finde en vektor for at få genet til målet. En vektor er et stykke DNA, i hvilket genet kan indsættes til overførsel til modtagerorganismen. Ofte kommer denne vektor fra bakterier eller gær.
Du skal også finde en passende restriktionsendonukleaser, som er enzymer, der skærer korte (fire til otte baser) segmenter af DNA ud, så andre længder DNA kan indsættes i deres sted. Endelig blandes mål- og vektor-DNA i nærvær af DNA-ligase, et enzym, der binder dem sammen for at producere rekombinant DNA.
I det store og hele er processen meget enkel, i det mindste fra et teoretisk synspunkt.
Genetisk ingeniøretik: Oversigt
Genteknologi er enhver proces, hvor et gen manipuleres, ændres, slettes eller justeres for at forstærke, ændre eller justere en bestemt egenskab ved en organisme. Med andre ord omfatter det en meget bred vifte af unikke kemiske ændringer i betragtning af antallet af tilgængelige træk til manipulation i eukaryote organismer (dyr, planter og svampe).
Modstykker til eukaryoter i den levende verden, prokaryoterne, er næsten alle encellede og har en relativt lille mængde DNA. Som man kunne forvente, er det meget lettere fra et teknisk synspunkt at manipulere genomet (summen af alt DNA i en organismer kromosomer) af en bakterie end det er det for, sige, en ged.
Men på samme tid undgik genetisk ingeniørundersøgelse af bakterier ud over at være alt, hvad der virkelig var muligt i de tidlige dage af genetisk modifikation, stort set alle etiske spørgsmål, fordi ingen var bekymret for bakteriers velfærd.
Men den hurtige tilgang til den dag, hvor det vil være muligt at gentage hele mennesker, ansporer alle slags friske etiske debatter i det videnskabelige samfund og videre.
Genetik: sociale forgreninger
Mens genteknologi har anvendelser, der er i balance, er gavnlige for samfundet, kan visse anvendelser rejse etiske bekymringer, især med hensyn til dyre- og menneskerettigheder.
Selvom det lighjulede eksempel på en glød-i-mørke frø for eksempel var ment i spøg, er det sandt, at det at skabe et sådant dyr ville være fyldt med etiske spørgsmål. Hvorfor for eksempel gøre et dyr mere modtageligt for natlige rovdyr ved at gøre det lettere at se?
Ved udgangen af det første årti af det 21. århundrede overvejede bioetikere, sociologer, antropologer og andre observatører allerede spørgsmål, der endnu ikke havde taget hovedet bag på grund af praktiske eller teknologiske barrierer, som forventedes at falde ved vejen som genetisk engineering blev mere avanceret og raffineret.
Mange af disse var ret lette at forestille sig (f.eks. Kloning af mennesker); andre var langt mere subtile. Få har selvfølgelig lette eller konkrete svar.
Nogle af følgerne ved at være i stand til at teste for, meget mindre efterligne, visse gener konfronteres ikke let. For eksempel, hvis medicinsk videnskab tillader dig at bestemme, om et barn, du netop undfanget, og som nu er i din eller dine partnere, er maven med på genet for en dødelig sygdom, hvordan kan du reagere?
Ville det ændre noget af sygdommen, der var begyndt senere i livet? Vil du føle et etisk ansvar for at fortælle barnet i løbet af sit liv, hvis graviditeten resulterede i en levende fødsel af en tilsyneladende sund baby?
Almindelige anvendelser af genteknologi
Folk er ofte tilbøjelige til at tale om genteknologi, som om det var et kun fremtidskoncept. Men faktisk er den allerede her og dybt forankret i en række dagligdags applikationer. Som et resultat er etiske forhold allerede i verden.
Landbrugs: Man behøver ikke være en high-end nyhedsjunkie for at være opmærksom på den igangværende kontrovers, der involverer genetisk modificerede fødevarer. ofte kaldet GMO (for "genetisk modificerede organismer"). En fuldstændig behandling af dette emne alene kræver flere artikler mindst så længe som dette.
Kunstig udvælgelse (avl): Den genetiske manipulering af dyreproduktion gennem den moderne menneskelige historie har traditionelt ikke krævet fokuserede mikrobiologiske teknikker. Selektiv avl mellem hunde, hvis DNA-komplement til visse træk er blevet kortlagt i mange generationer, er imidlertid en form for genetisk manipulation på organismeniveau.
Genterapi: Genetik giver mulighed for levering af arbejdsgener til patienter, hvis eget DNA ikke inkluderer disse gener. Se Ressourcerne for en artikel om en undersøgelse, der bruger denne teknik i Parkinsons sygdom, en neurodegenerativ lidelse, der rammer omkring en halv million amerikanere.
Kloning: Dette henviser generelt til at fremstille en nøjagtig kopi af en DNA-streng, men den kan også bruges til at klone (dvs. duplikere) en hel organisme.
Farmaceutisk industri: Genetisk modifikation kan bruges til at skabe prokaryote mikroorganismer, der kan fremstille kemikalier (f.eks. Proteiner eller hormoner) til fremstilling af medicin eller behandlinger til menneskelig fordel. Dette drager fordel af de meget korte produktionstider (det vil sige reproduktionshastigheden) for de fleste bakterier.
CRISPR og genredigering
Det måske mest truende spørgsmål inden for genteknologi, der overgår endda GMO-fødevarer, er fremkomsten af CRISPR, som står for clustered regularly jegnterspaced short palindromic repeats.
Disse korte DNA-sekvenser fra bakterier kan bruges til at skabe tilsvarende RNA-sekvenser og kan ved hjælp af et enzym kaldet Cas9 anvendes til at "snige" DNA-sekvenser i det humane genom eller fjerne andre. Derfor ses udtrykket "genredigering" ofte i diskussionerne om CRISPR.
Den virkelige implikation af CRISPR er, at proceduren ikke kun kan bruges til at tilpasse og manipulere menneskers gener i sig selv, men også af menneskelige embryoner, hvilket muliggør muligheden for "designer babyer." Dette kan resultere i "fremstilling" af kun visse typer mennesker (f.eks. Dem med en specifik øjenfarve, etnisk profil, intelligensniveau, overordnet udseende og styrke, og så videre). Mens alle vil have stærke, sunde babyer, bruger man bioteknologi for at komme dertil etisk?
Som med enhver ny teknologi er det heller ikke muligt at kende den langsigtede virkning af at ændre DNA fra nogen (eller andre organismer) på denne måde.
Ud over bekymringerne om at "spille Gud" og overskride grænserne, som nogle mennesker føler, at naturen naturligt har sat på plads, er der således praktiske sundhedsmæssige bekymringer: Genetisk konstruerede organismer, der er lavet ved hjælp af opdagelser som CRISPR, ser godt ud, når de er helt nye, men hvordan vil de stå grundlæggende test af tid?
Forskellige etiske virkninger af genteknologi
Landbrugsvirkninger: Den genetiske modifikation af visse planter (og patenterne for disse planter) betyder, at landmænd, der ikke bruger disse frø, mere sandsynligt går ud af drift. Hvis deres frø endda ved et uheld krydses med patenterede frø, kan de sagsøges, selvom det simpelthen var på grund af miljøet eller uundgåelig krydsbestøvning.
Mange af disse planter er resistente over for de herbicider, der bruges til at dræbe ukrudt og konkurrerende planter, men nogle af disse herbicider er også giftige for mennesker, hvilket indfører et andet etisk spørgsmål.
GMO-planter kan også påvirke det naturlige økosystem ved at overføre disse nye gener til andre planter; langtidsvirkningen på miljøet kan endnu ikke kendes.
Dyrerettigheder: Visse former for genteknologi synes på deres ansigt at være krænkelser af dyrs rettigheder. Husdyr som kyllinger er ofte konstrueret til at vokse større bryster, hvilket gør eksisterende og lever smertefuldt og næsten umuligt. Disse typer ændringer gør kødet bedre for menneskelige forbrugere, men tilføjer utvivlsomt vanskeligheder og smerter i dyrenes liv.
Det er vanskeligt at firkante dette med "etisk" opførsel i sindet for enhver, der tillægger vigtigheden af ideen om velsignede væsener, der gennemgår unødvendig lidelse.
Tidligere blev avl nævnt som en form for genteknologi. Hundeavl er et område, hvor farerne ved denne praksis er blevet udbredt, selvom hundeopdræt alligevel forbliver populært. Opdrættere forsøger ofte at bruge genetisk begrænsede prøver til at fremstille "renrasede linjer" (og igen er kunstig selektion en form for genteknologi, der trækker på de samme evolutionære principper, som naturlig selektion gør).
Disse dyr er ofte fyldt med sundhedsmæssige problemer, stort set på grund af bevarelsen af skadelige gener, der naturligvis ville være faldet ud af befolkningen, men vedvarer på grund af hundeopdræt.
Fjernelse af "dårlige" gener: Den grundlæggende fristelse af genteknologi for mange mennesker er ikke, at det kan skabe noget super, men at det kan fjerne noget, der allerede er her, men uønsket. CRISPR og beslægtede teknologier kan føre til evnen til at slette skadelige gener eller, mere køligt, slippe af med mennesker eller organismer med gener, der fører til kroniske sygdomme, eller som fører til psykiske sygdomme.
Er dette etisk? Hvad nu hvis disse overfladisk "dårlige" gener faktisk tjener et godt formål, ligesom "sigdcelle" -genet gør i sin heterozygote form og ofte tilbyder beskyttelse mod malaria? Det er ikke forkert at ønske at "slippe af med" mental sygdom, men idé om at eliminere mennesker, der måske udvikle psykisk sygdom senere, men er fri for det i dag, bør køle enhver borger blod.
Og selvom det måske er kendt med sikkerhed, at nogle mennesker ville udvikle frygtelig psykisk sygdom, betyder det, at sådanne mennesker, der aldrig har bedt om noget af deres DNA og ikke har nogen hånd i at forårsage problemer i deres egne genomer, skal nægtes en chance i livet? Hvem er de etikere, der repræsenterer dem, der udsendes ved ulykker med fødsel i meget urolige liv?
Ændringer i genetisk mangfoldighed: Fjernelse af "dårlige gener" og kun valg af "gode træk" kan resultere i, at planter, dyr og mennesker bliver for genetisk ens. Dette gør mennesker og andre organismer mere sårbare over for sygdomme og risikoen for, at sygdom udtager større skår af befolkningen. Det forstyrrer også naturlig selektion, evolutionære processer og populationsgenetik, som alle, dog langsomt og undertiden klodsete, har en tendens til at gøre et passende job med at holde biosfæren i orden.