Gēnu inženierija

Gēnu inženierija (ĢI), saukta arī par ģenētisko modifikāciju, ir lietišķās bioloģijas nozare. Tā ir organisma genoma pārveidošana, izmantojot biotehnoloģijas. Šīs metodes ir neseni atklājumi. Metodes ir progresīvas, un šeit nav sniegta pilnīga informācija.

Šis ir pārskats par to, ko var darīt:

jaunu DNS var ievietot saimnieka genomā, iegūstot DNS sekvenci un pēc tam ievietojot to saimnieka organismā, izmantojot molekulārās bioloģijas vektoru.
gēnus var izņemt jeb "izsist", izmantojot enzīmu, ko sauc par cinka pirkstu nukleāzi.
gēnu mērķēšana ir atšķirīgs paņēmiens, kas izmanto rekombināciju, lai mainītu gēnu. To var izmantot, lai dzēstu gēnu, izņemtu eksonus, pievienotu gēnu vai ieviestu mutācijas.

Ar gēnu inženierijas palīdzību pārveidots organisms ir ģenētiski modificēts organisms (ĢMO). Pirmās ĢMO bija baktērijas 1973. gadā, bet ģenētiski modificētas peles tika radītas 1974. gadā. Insulīnu ražojošās baktērijas tika komercializētas 1982. gadā. Kopš 1994. gada tiek pārdota ģenētiski modificēta pārtika, tostarp kultūraugi.

Gēnu inženierijas metodes tiek izmantotas pētniecībā, lauksaimniecībā, rūpnieciskajā biotehnoloģijā un medicīnā. Enzīmi, ko izmanto veļas mazgāšanas līdzekļos, un zāles, piemēram, insulīns un cilvēka augšanas hormons, tagad tiek ražoti ģenētiski modificētās šūnās. ĢM dzīvnieki, piemēram, peles vai zebras, tiek izmantoti pētniecības nolūkos.

Kritiķi ir iebilduši pret gēnu inženierijas izmantošanu vairāku iemeslu dēļ, tostarp ētisku apsvērumu un ekoloģisku apsvērumu dēļ. Ekonomiskas bažas rada tas, ka uz ĢM metodēm un ĢM organismiem attiecas intelektuālā īpašuma tiesības. Bažas par ekoloģiju ir daudz mazākas. Pastāv risks, ka daži ģenētiski modificēti (ĢM) organismi var labāk pielāgoties kādai nišai dabā un atņemt daļu no parasto sugu dzīvotnēm.

Salīdzinājumam - nemodificēta zebraszivs

Stenlijs Koens

Herberts Boijers

Herberts Boijers un Stenlijs Koens 1973. gadā radīja pirmo ģenētiski modificēto organismu.

Sintētiskā genomika

Iespēja lēti un precīzi konstruēt garas bāzes pāru ķēdes plašā mērogā ļauj pētniekiem veikt eksperimentus ar genomiem, kas dabā neeksistē. Sintētiskās genomikas" joma sāk ienākt produktīvā posmā.

ĢM pārtika

ĢMO ir iesaistīti arī strīdos par ģenētiski modificētu pārtiku, proti, vai no ģenētiski modificētiem kultūraugiem ražota pārtika ir droša, vai tā ir jāmarķē un vai ģenētiski modificēti kultūraugi ir nepieciešami, lai apmierinātu pasaules pārtikas vajadzības. Šie strīdi ir izraisījuši tiesvedību, starptautiskus tirdzniecības strīdus un protestus, kā arī ierobežojošus noteikumus attiecībā uz komerciāliem produktiem vairumā valstu.

Tagad mēs varam ražot un izmantot ĢM un ĢE sēklas. Dažas lielas valstis, piemēram, Indija un Ķīna, jau ir nolēmušas, ka ĢM lauksaimniecība ir tas, kas tām vajadzīgs, lai pabarotu savus iedzīvotājus. Citas valstis joprojām diskutē par šo jautājumu. Šajās debatēs piedalās zinātnieki, lauksaimnieki, politiķi, uzņēmumi un ANO aģentūras. Pat tie, kas iesaistīti ĢM stādu ražošanā, nav pilnībā vienisprātis.

Saistītās lapas

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir gēnu inženierija?

A: Gēnu inženierija (ĢI) ir lietišķās bioloģijas nozare, kas ietver organisma genoma maiņu, izmantojot biotehnoloģijas.

J: Kādas metodes izmanto gēnu inženierijā?

A: Ģenētiskajā inženierijā izmanto tādas metodes kā jaunas DNS ievietošana saimnieka genomā, gēnu izņemšana vai "izslēgšana", izmantojot enzīmu, ko sauc par cinka pirkstu nukleāzi, un gēnu mērķēšana, kurā izmanto rekombināciju, lai mainītu gēnu.

J: Kas ir ģenētiski modificēts organisms (ĢMO)?

Ģenētiski modificēts organisms (ĢMO) ir organisms, kas ir pārveidots ar gēnu inženierijas palīdzību.

J: Kad tika radīti pirmie ĢMO?

A: Pirmie ĢMO bija baktērijas, kas radītas 1973. gadā, un ģenētiski modificētas peles, kas radītas 1974. gadā.

J: Kā ir izmantotas gēnu inženierijas metodes?

A: Gēnu inženierijas metodes ir izmantotas pētniecībā, lauksaimniecībā, rūpnieciskajā biotehnoloģijā un medicīnā. Piemēram, fermentus, ko izmanto veļas mazgāšanas līdzekļos, un zāles, piemēram, insulīnu un cilvēka augšanas hormonu, tagad ražo, izmantojot ĢM šūnas.

J: Kādi iebildumi ir izteikti pret gēnu inženierijas izmantošanu?

A: Iebildumi pret gēnu inženierijas izmantošanu ietver ētiskas, ekoloģiskas un ekonomiskas problēmas saistībā ar intelektuālā īpašuma tiesībām.

J: Kurš saņēma Nobela prēmiju par darbu ģenētikas jomā?

A: Džons B. Gērdons un Šinja Jamanaka 2012. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā par atklājumu, ka nobriedušas šūnas var pārprogrammēt, lai tās kļūtu pluripotentas; Emmanuelle Šarpentjē un Dženifera Doudna saņēma Nobela prēmiju 2020. gadā par genoma rediģēšanas metodes izstrādi.