bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Πώς δημιουργούνται τα γενετικά τροποποιημένα είδη;

Τα γενετικά τροποποιημένα είδη δημιουργούνται με τον χειρισμό του γενετικού υλικού ενός είδους. Αυτό μπορεί να γίνει συνδέοντας τα επιθυμητά γονίδια σε έναν ιό και στη συνέχεια μολύνοντας ένα κύτταρο ξενιστή, εισάγοντας απευθείας το DNA στον πυρήνα ή εξωτερικό DNA μπορεί να εξαναγκαστεί σε ένα νέο κύτταρο μέσω ηλεκτρικού παλμού.

Ένα από τα πιο συναρπαστικά πράγματα για τα ανθρώπινα όντα είναι η ακόρεστη επιθυμία μας να αλλάξουμε τον κόσμο γύρω μας. Έχουμε εμμονή με το πώς να βελτιώσουμε τα επίπεδα άνεσης μας, να αυξήσουμε την παραγωγή μας, να χειριστούμε τους πόρους με νέους τρόπους και να συνεχίσουμε να προοδεύουμε τεχνολογικά. Η φυσική μας επιθυμία να παίξουμε κουκλοθέατρος μας οδήγησε ακόμη και να αλλάξουμε το θεμελιώδες DNA διαφόρων ειδών ζώων, φυτών και βακτηρίων σε όλο τον κόσμο.

Το ερώτημα είναι πώς μπορούμε να το κάνουμε αυτό; Και το πιο σημαντικό, γιατί να το θέλουμε;

Η παλιά προέλευση των ΓΤΟ

Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί (κοινώς γνωστοί ως ΓΤΟ) μπορεί να είναι ένα σχετικά νέο θέμα συζήτησης σε όλο τον κόσμο, αλλά στην πραγματικότητα, τα ανθρώπινα όντα χειραγωγούν τεχνητά γενετικό υλικό εδώ και χιλιάδες χρόνια. Η καθοδήγηση της τεχνητής επιλογής (σε αντίθεση με τη φυσική επιλογή) μέσω τεχνικών αναπαραγωγής, για τα πάντα, από λουλούδια μέχρι άλογα, δεν είναι ακριβώς μια νέα ιδέα. Σκεφτείτε την εξημέρωση σκύλων και γατών, που χρονολογείται από την Αιγυπτιακή Αυτοκρατορία!

Ωστόσο, υπήρχε ένα ορισμένο επίπεδο τυχαιότητας σε αυτό το είδος επιλεκτικής αναπαραγωγής και δεν ήταν μια επιστημονικά αξιόπιστη διαδικασία. Οι σύγχρονες εξελίξεις στην έρευνα γονιδίων και η αυξημένη κατανόηση της γενετικής λειτουργίας, μας έχουν δώσει έναν πολύ πιο ακριβή τρόπο χειρισμού της γενετικής τα τελευταία 50 χρόνια. Η γενετική μηχανική μας επιτρέπει πλέον να αλλάζουμε άμεσα το γενετικό υλικό ενός είδους.

Όχι πολύ μακριά από την πραγματικότητα (Photo Credit:vladimirfloyd / Fotolia)

Οι περισσότεροι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί έχουν απλώς αλλοιωθεί το γενετικό τους υλικό, ίσως με το γενετικό υλικό να μετακινηθεί, να διαγραφεί ή να μεταλλαχθεί ελαφρά. Ωστόσο, διαγονιδιακά είδη είναι εκείνα που έχουν DNA από ένα ξένο είδος που έχει εισαχθεί στο γενετικό τους υλικό, με σκοπό να αποκτήσουν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό, ικανότητα, αντίσταση κ.λπ. από αυτό το άλλο είδος. Τα ποντίκια ήταν τα πρώτα γενετικά τροποποιημένα ζώα, που εμφανίστηκαν το 1973, και το πρώτο φυτό ΓΤΟ εμφανίστηκε μια δεκαετία αργότερα. Έκτοτε, δεκάδες καλλιέργειες και ζώα έχουν ερευνηθεί και πειραματιστεί σε μεγάλο βαθμό, σε προσπάθειες να γίνουν πιο δυνατά, πιο γρήγορα, πιο ανθεκτικά στις ασθένειες και να έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, μεταξύ άλλων χαρακτηριστικών.

Η διαδικασία της γενετικής τροποποίησης

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για γενετική τροποποίηση, μερικές από τις οποίες είναι πιο λεπτές και δημοφιλείς από άλλες. Η σύνδεση των επιθυμητών γονιδίων σε έναν ιό και στη συνέχεια η μόλυνση ενός κυττάρου ξενιστή είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος πρόκλησης γενετικής πρόσληψης ξένου DNA. Όταν ξένο DNA διεισδύει στην κυτταρική μεμβράνη (όπως θα μπορούσε στο πίσω μέρος ενός ιού), μπορεί να προστεθεί στα γονίδια των κυττάρων-ξενιστών. Όταν αυτό το κύτταρο ξενιστής αντιγραφεί στη συνέχεια, θα αντιγράψει επίσης αυτό το νέο DNA, προσθέτοντας ουσιαστικά τα χαρακτηριστικά από αυτό το γονίδιο σε μελλοντικά κύτταρα και απογόνους.

Γενετική Τροποποίηση (Φωτογραφία:vitstudio / Fotolia)

Η απευθείας εισαγωγή του DNA στον πυρήνα είναι μια πιο λεπτή διαδικασία και περιλαμβάνει μια πολύ μικροσκοπική βελόνα – όπως μπορείτε να φανταστείτε! Αυτό έχει σχεδόν το ίδιο αποτέλεσμα με την προσέγγιση του ιού. Το εξωτερικό DNA μπορεί επίσης να εξαναγκαστεί σε ένα νέο κύτταρο μέσω ενός ηλεκτρικού παλμού (σε μια διαδικασία που ονομάζεται «ηλεκτροδιάτρηση». Το εξωτερικό DNA μπορεί ακόμη και να εκτοξευθεί από ένα «πιστόλι γονιδίων», όπου το πλασμιδικό DNA τυλίγεται γύρω από ένα σωματίδιο βαρέος μετάλλου και στη συνέχεια εκτοξεύεται σε έναν πυρήνα. Από εκεί, μπορεί να αναμειχθεί με το DNA και να αντιγραφεί! Όλα αυτά μπορεί να ακούγονται σαν επιστημονική φαντασία, αλλά η γενετική μηχανική είναι πολύ σοβαρή υπόθεση!

Γιατί έχει σημασία;

Οι ΓΤΟ έχουν προσφέρει στην κοινωνία μας μια απίστευτη ευκαιρία να μελετήσει τις διαδικασίες της ζωής και να μάθει περισσότερα για την πειραματική ιατρική, να αναπτύξει φαρμακευτικά προϊόντα, να προωθήσει τη βιολογική μας γνώση και να τροφοδοτήσει μεγαλύτερο μέρος του κόσμου. Εισάγοντας, διαγράφοντας ή μεταλλάσσοντας γονίδια σε ορισμένα είδη και οργανισμούς, μπορέσαμε να χειριστούμε την ανάπτυξη και την ανάπτυξη και σε ορισμένες περιπτώσεις (και εδώ έρχεται η διαμάχη), «να παίξουμε τον Θεό».

Ας πάρουμε αυτό ως παράδειγμα:με τα αυξανόμενα ποσοστά διαβήτη σε όλο τον κόσμο, η ζήτηση για ινσουλίνη είναι εξαιρετικά υψηλή. Έχουν αναπτυχθεί γενετικά τροποποιημένα βακτήρια που μπορούν να παράγουν φυσικά την πρωτεΐνη ινσουλίνης. Χωρίς αυτές, η ινσουλίνη θα ήταν πολύ πιο δαπανηρή, ή ίσως αδύνατο, να παραχθεί στην επιθυμητή ποσότητα και οι άνθρωποι θα πέθαιναν.

Από την άλλη πλευρά, οι διαγονιδιακοί οργανισμοί που μπαίνουν στο πιάτο μας φαίνεται να ξεπερνούν τα όρια για πολλούς ανθρώπους. Οι επικριτές υποστηρίζουν ότι δεν πρέπει να συγκεντρώνουμε χοίρους με γονίδια βοοειδών ή να ανακατεύουμε τη φυσική ταχύτητα ανάπτυξης του σολομού και των κατσικιών, καθώς δεν κατανοούμε πλήρως τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της κατανάλωσης αυτού του είδους γενετικά τροποποιημένης τροφής. /P>

Όσον αφορά τη γεωργία, πάνω από το 10% του συνόλου των καλλιεργειών που καλλιεργούνται στον κόσμο είναι γενετικά τροποποιημένες ποικιλίες και αυτή η επανάσταση έχει σε μεγάλο βαθμό ηγέτη από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες μπορεί να είναι πιο ανθεκτικές σε παράσιτα, ασθένειες, ακόμη και στην ξηρασία, ενώ παράγουν επίσης μεγαλύτερες και πιο σταθερές ποσότητες τροφής. Στην Αμερική, το βαμβάκι στα ρούχα που αγοράζετε και τα προϊόντα καλαμποκιού που καταναλώνετε (το καλαμπόκι είναι σε όλα…) είναι σχεδόν πάντα γενετικά τροποποιημένα.

Για το λόγο αυτό, οι ΓΤΟ θεωρούνται ως μια πιθανή σωτήρια χάρη για τα προβλήματα της παγκόσμιας πείνας και των αχαλίνωτων ασθενειών, και ωστόσο εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές ανησυχίες. Και πάλι, οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις των ΓΤΟ στην υγεία, η αυστηρότητα της ρυθμιστικής διαδικασίας και οι επιπτώσεις που έχουν οι ΓΤΟ στο περιβάλλον και τη φυσική τάξη αναφέρονται συνήθως από τους επικριτές αυτής της ακμάζουσας βιομηχανίας. Οι ΓΤΟ απαγορεύονται σε μεγάλο μέρος της Ευρώπης, αλλά κερδίζουν έδαφος στις αναπτυσσόμενες χώρες και η παγκόσμια συζήτηση γίνεται όλο και πιο δυνατή.

Μπορεί να μην το γνωρίζατε αυτό στην αρχή του άρθρου, αλλά οι ΓΤΟ αποτελούν μέρος της γεωργικής μας βιομηχανίας εδώ και δεκαετίες και τα γενετικά τροποποιημένα ζώα μπορεί να μην είναι πολύ πίσω. Δεν μπορούμε να πούμε τι θα επιφυλάξει το μέλλον, αλλά ο καθένας πρέπει να πάρει μια προσωπική απόφαση σχετικά με το πού βρίσκεται στο θέμα. Θυμηθείτε… είστε αυτό που τρώτε!


Τι κάνει το RNA σε ένα κύτταρο;

Το mRNA, το rRNA και το tRNA εμπλέκονται στη δημιουργία πρωτεϊνών. Άλλα μη κωδικοποιητικά RNA, όπως το microRNA, σχετίζονται με την επιγενετική, η οποία ελέγχει την έκφραση γονιδίων. Το 1868, ο Friedrich Miescher ανακάλυψε ένα μόριο που δεν μοιάζει με κανένα άλλο προηγουμένως γνωστό σε ένα κύτταρ

Διαφορά μεταξύ ανώτερης και κατώτερης αναπνευστικής οδού

Κύρια διαφορά – Άνω έναντι κατώτερου αναπνευστικού συστήματος Το αναπνευστικό σύστημα των ζώων αποτελείται από όργανα και δομές που είναι προσαρμοσμένες για ανταλλαγή αερίων. Οι πνεύμονες είναι τα κύρια όργανα που εμπλέκονται στην ανταλλαγή αερίων στα ανώτερα ζώα. Η αναπνευστική οδός μπορεί να χωρισ

Διαφορά μεταξύ DNA και RNA

Κύρια διαφορά – DNA έναντι RNA Το DNA και το RNA είναι οι χημικοί φορείς της γενετικής πληροφορίας σε όλους τους γνωστούς οργανισμούς. Στους περισσότερους οργανισμούς, το DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ) αποθηκεύει τις γενετικές πληροφορίες και τις μεταδίδει στους απογόνους. Το RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ)