NộI Dung
- Kỹ thuật di truyền: Quá trình cơ bản
- Đạo đức kỹ thuật di truyền: Tổng quan
- Kỹ thuật di truyền: Sự biến đổi xã hội
- Các ứng dụng phổ biến của Kỹ thuật di truyền
- CRISPR và Chỉnh sửa gen
- Tác động đạo đức khác nhau của kỹ thuật di truyền
Kỹ thuật di truyền, còn được gọi là chỉnh sửa gen và đi theo một số định danh lỏng lẻo khác, là thao tác có chủ đích của axit deoxyribonucleic (DNA) để thay đổi gen của sinh vật bằng kỹ thuật phòng thí nghiệm.
Nó liên quan đến nhân bản genhoặc tái tạo vô số bản sao của một chuỗi DNA cụ thể chứa mã di truyền cho một sản phẩm protein cụ thể.
Khi vật liệu di truyền đã được phân lập từ DNA gốc của nó, nó phải được đưa vào một chuỗi DNA hiện có từ một nguồn khác để nó phát huy chức năng của nó.
Chuỗi DNA "hỗn hợp" này được gọi là DNA tái tổ hợp. Về bản chất, DNA "ghép" được sử dụng cho bộ máy tế bào của môi trường mà nó được đưa vào và gen được nhân bản được biểu thị (nghĩa là protein mà nó mã hóa được tổng hợp) trong chuỗi DNA lai.
Sự ra đời của sinh học tế bào phân tử đã sớm nhường chỗ cho việc thực hiện và hoàn thành Dự án bảo vệ gen người. Kể từ khi bắt đầu "thiên niên kỷ mới", loài người hiểu biết về di truyền học ứng dụng và các công cụ theo ý của các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới, đã nở rộ.
Nhưng với khả năng gia tăng trong các lĩnh vực như nhân bản sẽ tăng trách nhiệm, đưa ra những gì đang bị đe dọa cho các thế hệ tương lai. Các vấn đề đạo đức với công nghệ này là gì, và trạng thái đạo đức trong kỹ thuật di truyền là một môn học là gì?
Kỹ thuật di truyền: Quá trình cơ bản
Một ví dụ về sự thay đổi di truyền khi áp dụng cho vi khuẩn cho một cái nhìn tổng quan về quá trình kỹ thuật DNA nói chung.
Đầu tiên, nếu bạn phụ trách một dự án như vậy, nhóm kỹ thuật của bạn cần tìm một gen có giá trị khuếch đại - nói cách khác, sao chép - hoặc kết hợp vào một sinh vật mới.
Ví dụ, nếu bạn có thể cho một số loài ếch khả năng phát sáng trong bóng tối thì sao? Đối với điều này, trước tiên bạn cần xác định một sinh vật khác sở hữu đặc điểm này và sau đó xác định trình tự DNA hoặc gen chính xác, có liên quan đến khả năng này, chẳng hạn như bằng cách mã hóa protein phát quang.
Sau đó, bạn cần phải quyết định nơi DNA đích (tức là của ếch), gen sẽ đi. Bạn cũng phải tìm một vectơ để đưa gen đến mục tiêu. Vectơ là một đoạn DNA mà gen có thể được chèn vào để chuyển vào cơ thể người nhận. Thông thường, vector này đến từ vi khuẩn hoặc nấm men.
Bạn cũng sẽ cần phải tìm một thích hợp hạn chế endonuclease, đó là các enzyme cắt các đoạn DNA ngắn (bốn đến tám bazơ) để các đoạn DNA dài khác có thể được đặt vào vị trí của chúng. Cuối cùng, DNA đích và vector được trộn lẫn với sự có mặt của sợi DNA, một enzyme liên kết chúng lại với nhau để tạo ra DNA tái tổ hợp.
Nhìn chung, quá trình này rất đơn giản, ít nhất là từ quan điểm lý thuyết.
Đạo đức kỹ thuật di truyền: Tổng quan
Kỹ thuật di truyền là bất kỳ quá trình trong đó một gen được thao tác, thay đổi, xóa hoặc điều chỉnh để khuếch đại, thay đổi hoặc điều chỉnh một đặc tính nhất định của một sinh vật. Nói cách khác, nó bao gồm một loạt các thay đổi hóa học độc đáo, với số lượng tính trạng có sẵn để thao tác ở sinh vật nhân thực (động vật, thực vật và nấm).
Các đối tác của sinh vật nhân chuẩn trong thế giới sống, sinh vật nhân sơ, hầu hết đều là những người đơn bào và có một lượng DNA tương đối nhỏ. Như bạn có thể mong đợi, từ quan điểm kỹ thuật dễ dàng hơn nhiều trong việc điều khiển bộ gen (tổng của tất cả các DNA trong nhiễm sắc thể của sinh vật) của vi khuẩn so với dê.
Nhưng đồng thời, nghiên cứu kỹ thuật di truyền về vi khuẩn, ngoài tất cả những gì thực sự khả thi trong những ngày đầu sửa đổi gen, cũng tránh được hầu như tất cả các vấn đề đạo đức vì không ai quan tâm đến phúc lợi của vi khuẩn.
Nhưng cách tiếp cận nhanh chóng trong ngày khi có thể tái tạo toàn bộ con người đang thúc đẩy tất cả các cuộc tranh luận đạo đức mới trong cộng đồng khoa học và hơn thế nữa.
Kỹ thuật di truyền: Sự biến đổi xã hội
Trong khi kỹ thuật di truyền đã sử dụng, trên sự cân bằng, có lợi cho xã hội, một số ứng dụng có thể làm tăng mối quan tâm về đạo đức, đặc biệt là với quyền động vật và nhân quyền.
Ví dụ, trong khi ví dụ vui vẻ về một con ếch phát sáng trong bóng tối có ý nghĩa trong trò đùa, thì sự thật là việc tạo ra một con vật như vậy sẽ gây ra nhiều vấn đề về đạo đức. Ví dụ, tại sao làm cho một con vật dễ bị các loài săn mồi về đêm hơn bằng cách làm cho nó dễ nhìn hơn?
Vào cuối thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 21, các nhà sinh học, nhà xã hội học, nhà nhân chủng học và các nhà quan sát khác đã cân nhắc về các vấn đề vẫn chưa hoàn toàn nguôi ngoai trước những rào cản thực tế hoặc công nghệ được dự đoán là do di truyền kỹ thuật trở nên tiên tiến và tinh tế hơn.
Nhiều trong số này khá dễ hình dung (ví dụ, nhân bản của con người); những người khác đã tinh tế hơn nhiều. Rất ít, tất nhiên, có câu trả lời dễ dàng hoặc xác định.
Một số tác động của việc có thể kiểm tra, ít bắt chước hơn, một số gen nhất định không dễ dàng đối mặt. Ví dụ, nếu khoa học y tế cho phép bạn xác định xem một đứa trẻ bạn vừa mới thụ thai và hiện đang ở trong bụng bạn hoặc bạn tình của bạn đang mang gen gây bệnh hiểm nghèo, bạn có thể phản ứng như thế nào?
Nó sẽ thay đổi bất cứ điều gì của bệnh đã khởi phát sau này trong cuộc sống? Bạn có cảm thấy có trách nhiệm đạo đức khi nói với đứa trẻ trong suốt cuộc đời của mình nếu việc mang thai dẫn đến việc sinh ra một đứa trẻ khỏe mạnh rõ ràng?
Các ứng dụng phổ biến của Kỹ thuật di truyền
Mọi người thường có xu hướng nói về kỹ thuật di truyền như thể đó là một khái niệm chỉ trong tương lai. Nhưng trên thực tế, nó đã ở đây và cố thủ sâu trong một số ứng dụng hàng ngày. Kết quả là, những câu hỏi hóc búa về đạo đức đã có trên thế giới.
Nông nghiệp: Người ta không cần phải là một người nghiện tin tức cao cấp để nhận thức được những tranh cãi đang diễn ra liên quan đến thực phẩm biến đổi gen. thường được gọi là Biến đổi gen (đối với "sinh vật biến đổi gen"). Một điều trị đầy đủ của chủ đề này một mình sẽ yêu cầu một số bài viết ít nhất là miễn phí bài viết này.
Chọn lọc nhân tạo (chăn nuôi): Các thao tác di truyền sinh sản động vật trong suốt lịch sử loài người hiện đại không có truyền thống đòi hỏi kỹ thuật vi sinh tập trung. Tuy nhiên, nhân giống chọn lọc giữa những con chó có bổ sung DNA cho một số tính trạng nhất định đã được lập bản đồ trong nhiều thế hệ là một hình thức kỹ thuật di truyền ở cấp độ sinh vật.
Liệu pháp gen: Kỹ thuật di truyền cho phép chuyển gen làm việc cho bệnh nhân có DNA riêng không bao gồm các gen này. Xem Tài nguyên cho một bài viết về một nghiên cứu sử dụng kỹ thuật này trong bệnh Parkinson, một rối loạn thoái hóa thần kinh ảnh hưởng đến khoảng nửa triệu người Mỹ.
Nhân bản: Điều này thường đề cập đến việc tạo ra một bản sao chính xác của chuỗi DNA, nhưng nó cũng có thể được sử dụng để sao chép (nghĩa là sao chép) toàn bộ sinh vật.
Ngành công nghiệp dược phẩm: Biến đổi gen có thể được sử dụng để tạo ra các vi sinh vật prokaryote có thể tạo ra các hóa chất (ví dụ: protein hoặc hormone) để tạo ra thuốc hoặc phương pháp điều trị vì lợi ích của con người. Điều này tận dụng thời gian thế hệ rất ngắn (nghĩa là tốc độ sinh sản) của hầu hết các vi khuẩn.
CRISPR và Chỉnh sửa gen
Có lẽ vấn đề lờ mờ nhất trong lĩnh vực kỹ thuật di truyền, vượt qua cả thực phẩm biến đổi gen, là sự xuất hiện của CRISPR, Viết tắt của cánh rbình thường Tôikhông thay đổi Short palindromic repeats.
Các chuỗi DNA ngắn này của vi khuẩn có thể được sử dụng để tạo ra các chuỗi RNA tương ứng và, với sự trợ giúp của một enzyme có tên Cas9, có thể được sử dụng để "lẻn" các chuỗi DNA vào bộ gen của con người hoặc loại bỏ các gen khác. Do đó, thuật ngữ "chỉnh sửa gen" thường được thấy trong các cuộc thảo luận của CRISPR.
Ý nghĩa thực sự của CRISPR là quy trình này có thể được sử dụng không chỉ để điều chỉnh và điều khiển gen của con người, mà cả phôi người, cho phép khả năng là "những đứa trẻ thiết kế". Điều này có thể dẫn đến việc "sản xuất" chỉ một số loại người nhất định (ví dụ: những người có màu mắt cụ thể, hồ sơ dân tộc, mức độ thông minh, ngoại hình và sức mạnh tổng thể, v.v.). Trong khi mọi người đều muốn những đứa trẻ khỏe mạnh, đang sử dụng công nghệ sinh học để đạt được điều đó?
Ngoài ra, như với bất kỳ công nghệ mới nào, không thể biết được tác động lâu dài của việc thay đổi DNA của một số người (hoặc bất kỳ sinh vật nào) theo cách này.
Do đó, ngoài những lo ngại về việc "chơi Chúa" và vượt qua giới hạn, một số người cảm thấy tự nhiên đã được đưa vào, có những lo ngại về sức khỏe thực tế: Các sinh vật biến đổi gen được tạo ra bằng những khám phá như CRISPR trông rất tuyệt khi chúng mới toanh, nhưng chúng sẽ thế nào đứng kiểm tra cơ bản của thời gian?
Tác động đạo đức khác nhau của kỹ thuật di truyền
Tác động nông nghiệp: Việc chỉnh sửa gen của một số cây nhất định (và bằng sáng chế cho những cây đó) có nghĩa là nông dân không sử dụng những hạt giống đó có nhiều khả năng sẽ bị phá sản. Ngoài ra, nếu hạt của chúng thậm chí vô tình được lai với hạt được cấp bằng sáng chế, chúng có thể bị kiện, ngay cả khi đó đơn giản là vì môi trường hoặc không thể tránh khỏi sự thụ phấn chéo.
Nhiều loại cây này có khả năng kháng thuốc diệt cỏ được sử dụng để diệt cỏ dại và cây cạnh tranh, nhưng một số loại thuốc diệt cỏ này cũng gây độc cho con người, đưa ra một vấn đề đạo đức khác.
Cây biến đổi gen cũng có thể tác động đến hệ sinh thái tự nhiên bằng cách chuyển các gen mới này sang các cây khác; tác động lâu dài đến môi trường chưa thể được biết đến.
Quyền động vật: Một số hình thức kỹ thuật di truyền xuất hiện trên khuôn mặt của họ là vi phạm quyền động vật. Động vật chăn nuôi như gà thường được thiết kế để phát triển bộ ngực lớn hơn, điều này làm cho hiện tại và sống đau đớn và gần như không thể. Những loại sửa đổi này làm cho thịt tốt hơn cho người tiêu dùng của con người, nhưng chắc chắn sẽ gây thêm khó khăn và đau đớn cho cuộc sống của động vật.
Thật khó để bình luận điều này với hành vi "đạo đức" trong tâm trí của bất kỳ ai gán tầm quan trọng cho ý tưởng về những sinh vật có tình cảm trải qua những đau khổ không cần thiết.
Trước đó, chăn nuôi đã được đề cập như một hình thức của kỹ thuật di truyền. Nuôi chó là một lĩnh vực trong đó các mối nguy hiểm của thực hành này đã được công bố rộng rãi, mặc dù việc nuôi chó vẫn còn phổ biến. Các nhà lai tạo thường cố gắng sử dụng các mẫu vật bị hạn chế di truyền để tạo ra các dòng "thuần chủng" (và một lần nữa, chọn lọc nhân tạo là một hình thức của kỹ thuật di truyền, dựa trên các nguyên tắc tiến hóa giống như chọn lọc tự nhiên).
Những con vật này thường gặp vấn đề về sức khỏe, phần lớn là do việc bảo tồn các gen gây hại sẽ tự nhiên thoát ra khỏi quần thể nhưng vẫn tồn tại vì nuôi chó.
Loại bỏ các gen "xấu": Sức hấp dẫn cơ bản của kỹ thuật di truyền đối với nhiều người không phải là nó có thể tạo ra thứ gì đó siêu hạng, mà nó có thể loại bỏ thứ gì đó đã có ở đây nhưng không mong muốn. CRISPR và các công nghệ liên quan có thể dẫn đến khả năng xóa các gen gây hại hoặc lạnh lùng hơn, loại bỏ những người hoặc sinh vật có gen dẫn đến các bệnh mãn tính hoặc dẫn đến các bệnh tâm thần.
Đây có phải là đạo đức? Điều gì sẽ xảy ra nếu các gen xấu xấu này thực sự phục vụ mục đích tốt, giống như gen "tế bào hình liềm" ở dạng dị hợp tử, thường cung cấp sự bảo vệ chống lại bệnh sốt rét? Không sai khi muốn loại bỏ bệnh tâm thần, nhưng ý tưởng loại bỏ những người có thể phát triển, xây dựng Bệnh tâm thần sau này nhưng được miễn phí ngày hôm nay nên làm lạnh máu của bất kỳ người dân nào.
Và ngay cả khi có thể biết chắc chắn rằng một số người sẽ mắc bệnh tâm thần khủng khiếp, điều đó có nghĩa là những người như vậy, những người không bao giờ yêu cầu bất kỳ DNA nào của họ và không có ý định gây ra vấn đề trong bộ gen của họ, nên bị từ chối một cơ hội ở đời? Ai là nhà đạo đức đại diện cho những người bị buộc tội do tai nạn khi sinh ra với cuộc sống rất khó khăn?
Thay đổi về đa dạng di truyền: Loại bỏ "gen xấu" và chỉ chọn "đặc điểm tốt" có thể dẫn đến thực vật, động vật và con người quá giống nhau về mặt di truyền. Điều này làm cho con người và các sinh vật khác dễ bị mắc bệnh hơn và nguy cơ mắc bệnh khi lấy đi những vùng rộng lớn hơn của dân số. Nó cũng can thiệp vào chọn lọc tự nhiên, quá trình tiến hóa và di truyền dân số, tất cả trong số đó, tuy chậm và đôi khi vụng về, có xu hướng thực hiện một công việc đầy đủ là giữ cho sinh quyển theo thứ tự.