遺伝子操作とは何か、その長所、短所、倫理的側面について説明します。また、今日の例。
遺伝子操作とは何ですか？
それは別の人に遺伝子操作または遺伝子工学として知られています テクニック および科学技術的手順により、 人間 変更または再結合 DNA その他 核酸 の 生き物、特定のニーズを満たす生命の形態を取得することを目的としています。これを行うために、それらは追加、変更、または削除されます 遺伝子 の 遺伝コード 生物の、遺伝子編集とも呼ばれます。
文明の始まり以来、生物の遺伝的内容の人間による改変が行われてきました。家畜化や品種改良などのプロセスを通じて、人間は 人工淘汰 犬、家畜、食用植物のさまざまな品種の運命に。
ただし、これらは遺伝的変化の間接的な形態と見なされ、実験室で利用可能なものとは大きく異なります。 生化学 しかし、 遺伝学、ゲノムへの介入は直接です。
直接的な遺伝子操作は、生化学と遺伝学の進歩のおかげで、特に1968年に発見されたおかげで、20世紀にその起源がありました。 酵素 制限（制限エンドヌクレアーゼ）、一種の タンパク質 遺伝暗号の特定のセグメントを認識し、特定の時点でDNAを「切断」することができます。
スイスの生化学者ヴェルナーアーバー（1929-）によるこの発見は、後にアメリカ人のハミルトンスミス（1931-）とダニエルネイサンズ（1928-1999）によって開発され洗練されました。
このおかげで、1973年にアメリカの生化学者スタンリーN.コーエンとハーバートW.ボイヤーは、個人の遺伝子操作の最初の歴史的一歩を踏み出しました。彼らはDNA分子を断片に切断し、断片を再結合し、後で細菌に注入しました。 大腸菌、正常に再現しました。
今日では、DNA増幅、配列決定と組換え、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）、形質細胞症、分子クローニング、遺伝子ブロッキングなど、さまざまな遺伝子工学技術があります。したがって、生物の深い生化学的機能における特定のセグメントまたは特定の物質を変更することが可能であり、タスクを実行するように「プログラム」したり、特定の特性を付与したりすることができます。
明らかに、この種の知識には重要な倫理的ジレンマが含まれます。これは、ゲノムに導入された変更が後で生物の子孫に継承され、したがって種に存続するためです。
遺伝子工学は、例えば、害虫に対してより耐性のある植物種、または医学的実験のための先天性疾患を有するマウス、あるいは不治の病のための治療さえも達成することができます。だけでなく、最終的な細菌戦のための病気を設計するために。
遺伝子操作の種類
今日の遺伝子操作の主な形態は次のとおりです。
- DNAシーケンシング。それは、さまざまな生化学的方法と技術の適用を含みます 分子 生物のDNAの、それを構成するヌクレオチド（アデニン、グアニン、チミン、シトシン）の特定の配列を決定するために、生命の間に起こる生化学的プロセスの自然な「プログラミング」を解読するための鍵。 DNAシーケンシングは、次の場合でも膨大な量の情報を必要とするため、膨大な作業です。 微視的な存在しかし今日では、コンピューター化のおかげでそれを迅速に行うことができます。
- 組換えDNA。この技術は、方法による人工DNA分子の生成で構成されています 試験管内で、そしてそれをに注入します 生命体 そして彼らのパフォーマンスを評価します。これは通常、生物から特定の情報を抽出し、それを別の生物に組み込むことによって実行され、特定のタンパク質の取得（医療または薬理学的目的）、ワクチンの取得、または食品種の経済的パフォーマンスの向上を可能にします。
- ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）。 PCRとも呼ばれ、英語の頭字語で、1986年に開発されたDNA増幅技術であり、ポリメラーゼと呼ばれる一連の酵素からDNA「テンプレート」分子の多数のコピーを取得することで構成されています。この方法は現在、法医学調査でのDNA鑑定や病原体の遺伝的鑑定など、非常に異なる分野で使用されています（ウイルス Y バクテリア）新しい病気の。
- CRISPR。彼の名前は英語の頭字語です（クラスター化された規則的に間隔を空けた短いパリンドロームリピート）グループ化され、規則的に間隔を空けた短いパリンドロームリピート。これは、細菌が感染したウイルスのDNAの一部をゲノムに組み込む能力と呼ばれ、侵入するDNAを認識して能力を発揮できる能力を子孫から受け継いでいます。将来の機会に身を守るために。言い換えれば、それはの免疫システムの一部です 原核生物。しかし、2013年以降、このメカニズムは遺伝子操作の手段として使用されており、Cas9と呼ばれる酵素を使用して、細菌が自身のDNAを「切断」および「貼り付け」て新しい情報を組み込む方法を利用しています。
遺伝子操作の例
今日の遺伝子工学の応用のいくつかの例は次のとおりです。
- 遺伝子治療。遺伝病と闘うために使用されるこのタイプの治療法は、個人のDNAの欠陥部分を健康なコピーに置き換えることで構成され、先天性疾患の発症を防ぎます。
- タンパク質の人工的な取得。製薬業界はそのタンパク質の多くを入手し、 物質 バクテリアの遺伝的変化のおかげで医療用に 酵母 (きのこ）、として Saccharomyces cerevisiae。これらの生物は、人間のキチナーゼや人間のプロインスリンなどの有機化合物を大量に生成するように遺伝的に「プログラム」されています。
- 「改良された」動物種を入手する。飢餓と闘うため、または単に特定の生産を最大化するために 食物 野菜や動物、牛、豚、さらには食用魚のゲノムが変更され、より多くの牛乳を与えたり、単により速く成長したりできるようになりました。
- の種 トランスジェニック食品」。前のものと同様に、果物、野菜、または野菜の植物は、それらをより多くするために遺伝的に変更されています 儲かる 干ばつに耐える作物、害虫から身を守る作物、より大きな果実やより少ない種子を生産する作物、または単に成熟が遅く、したがって自分自身を傷つけることなく消費者に輸送される期間が長い果実。
- 組換えワクチンの入手。 B型肝炎から私たちを守るワクチンなど、現在の多くのワクチンは、病原体の遺伝子内容を変更して生殖を妨げたり妨げたりして、病気を引き起こすことができない遺伝子操作技術によって得られますが、許可する 免疫系 将来の実際の感染に対する防御を準備します。これにより、特定の遺伝子を分離して注入することも可能になります 体 人間であり、したがって、さまざまな病気に対する免疫を獲得します。
遺伝子操作の長所と短所
これまで見てきたように、遺伝子工学は、生命の主要なメカニズムを深く理解しているおかげで、これまで考えられなかったタスクを実行できるようにします。したがって、その利点の中で指摘することができます。
- 病気と闘い、病気を改善することができる必須の生化学物質の大規模かつ迅速な入手 健康 の 人類。これは、薬物、ワクチン、その他の化合物の両方に当てはまります。
- 大幅に改善する可能性 食品業界 気候に耐性のある作物や、より大きく栄養価の高い果物を生産する作物を通じて、世界の飢餓や栄養失調と闘います。
- 特定の遺伝子編集を通じて病気を引き起こす遺伝的欠陥を「修正」する機会。
ただし、その欠点は次のとおりです。
- 遺伝子操作の誤りは種全体を台無しにしたり、生態学的災害を引き起こしたりする可能性があるため、それらは倫理的および道徳的なジレンマを伴い、人間の場所を物事の順序で再考することを余儀なくされます。
- 「改良された」種は、自然の種よりも有利に競争するため、それらはそれらに取って代わり始め、種の遺伝的多様性を損ないます。たとえば、同じ改良された種子が異なる世界の地域の作物に使用されるためです。
- 遺伝子組み換え食品の摂取が人口に及ぼす長期的な影響は不明であるため、後で予測できない合併症が発生する可能性があります。
遺伝子操作の倫理的側面
すべての科学的演習と同様に、遺伝子操作は道徳的ではありません。つまり、遺伝子操作には、使用方法に応じて、有益な力と、場合によっては有害な力の両方があります。これは必要な議論を意味します 倫理的 ある世代から別の世代へと時間とともに伝達される、そのような深く不可逆的なレベルでの自然界の人間の介入に関して。
これらのジレンマの1つは、種の生物学的機能における人間の干渉の限界に関係しています。人類の福祉、さらに悪いことに、食品産業やシステムの福祉 資本家 世界、動物や植物の種の福祉を超えていますか？唯一の既知の惑星の遺伝的遺産を貧しくする価値はありますか 生活、より収益性の高い作物を生産するには？
これに、意識的または偶然に、新しい種の生物、特に微生物を生み出す可能性を追加する必要があります。人間だけでなく他の種にも世界的な苦痛をもたらす可能性のある病原体を構築していないことを私たちはどれほど確信していますか？
最後に、人間的な側面があります。種として自分のゲノムにどれだけ介入すべきでしょうか？病気や先天性欠損症の治療は称賛に値する目標ですが、種の「改善」に危険なほど近いため、よく見る価値があります。
後者は、次世代に受け継がれる予測不可能な病気から、 差別 サイエンスフィクションが何度も警告しているように、遺伝学。
遺伝子操作の法的側面
遺伝子工学が表す倫理的ジレンマが理解されると、環境防衛だけでなく、現在および将来の人間の生命の尊厳も保証する、この問題に関する特定の法的枠組みが必要であることは理解できます。
これらの法的および倫理的規範のほとんどは、治療法、つまり病気との闘いと健康を改善するための闘いを分ける線を引くことを目指しています。 生活の質 人々の-イデオロギー的、美的または政治的。明らかに、これらの法的規定は各国の法的枠組みによって異なります。
ただし、 クローン作成 ヒトゲノムに関する普遍的宣言の規定に従い、ゲノムへの遺伝形質の導入および厳密な医学的目的以外の目的での胚の直接治療は禁止されており、人類にとって不道徳で危険であると見なされています。 人権 (国連）、および国際生命倫理委員会による ユネスコ.
それでも、特にアプリケーションのおかげで、2012年に最初の2人の双子の双子の女の子がHIVウイルス感染のリスクなしに中国で生まれた後、これらの多国間組織がこの問題についてより強力で明確な声明を出すことを要求する声があります-完全に違法-彼らの胚におけるCRISPR法。つまり、最初の2人の遺伝子編集された人々です。