Într-adevăr furnicile mari
Așa sa schimbat treptat dimensiunea acestor furnici
Desigur, redimensionarea furnicile de o singură specie, la prima vedere, nu prea similar cu „schimbări fundamentale în modul în care privim viața în toate manifestările sale.“ Dar, totuși, a fost o descoperire importantă. Scopul cercetătorilor a fost să confirme influența mediului asupra dezvoltării organismelor. De la ea - și nu doar din ADN-ul - creșterea dependentă, culoarea, predispoziția la caracterul complet sau lipsa acestuia, nivelul de inteligență, tendința de a dezvolta anumite boli și mai mult. Gene determină prezența unei anumite proprietăți, și mediul extern (sau „factori de epigenetice“) - care cât de mult se manifestă. Informațiile obținute vor permite oamenilor de știință să creeze în viitor organisme cu proprietățile dorite. De exemplu, vaci cu o masă musculară mai mare și o imunitate puternică.
La stânga este plopul, care, ca rezultat al experimentelor lor, grupul Turner
În contextul creșterii cererii de biocombustibili, aceasta este o descoperire semnificativă. Pe lângă faptul că sunt folosite ca materii prime pentru biocombustibili, plopii transgenici pot fi plantați în locul celor obișnuiți, deoarece cresc mai repede, din cauza coroanelor mai groase, care absorb mai mult dioxid de carbon și produc mai mult oxigen.
Aceste două cazuri sunt departe de singurele exemple ale modului în care ingineria genetică ne schimbă cu exactitate și imperceptibilă viața. Studiile ca acestea au o cantitate enormă - și acest lucru este doar luarea în considerare a celor care se desfășoară într-un mod deschis, mai degrabă decât în laboratoare secrete corporative sau guvernamentale.
Cum au deschis oamenii de știință posibilitatea de a edita gene?
În 1987, prima publicație a apărut pe CRISPR, un segment necunoscut anterior de ADN bacterian, care la început a fost complet neobservată. Oamenii de știință care au studiat ADN-ul bacteriilor vechi Arkay, descendenții acestor primelor organisme de pe Pământ, printre părțile obișnuite ale genomului (A, T, G, C), segmentele descoperite repetate, care sunt la fel, la ce scop sau să le consultați - palindroame, să-l puneți pur și simplu. Cercetătorii nu știau de ce sunt necesare aceste segmente, dar chiar și descoperirea însăși era ciudată. L-au numit CRISPR - o abreviere a englezilor grupate în mod regulat distanțate se repetă scurte palindrom, care se traduce ca „se repetă palindrom scurte aranjate în mod regulat în grupuri.“
Optsprezece ani mai târziu, Rodolphe Barangay microbiolog care a lucrat pentru compania daneza Danisco produse alimentare, a observat aceleași palindromes în bacterii Streptococcus thermophilus, care este responsabil pentru oxidarea laptelui și este utilizat pentru a face iaurt și brânză. Bacteriile, ca orice alte creaturi, sunt atacate de viruși, iar CRISPR le-a ajutat (bacteriile) să combată efectele dăunătoare. A acționat ca un fel de memorie imună. Barangay si colegii sai au decis sa sintetizeze mai mult cu Streptococcus thermophilus CRISPR, deoarece supraviețuirea acestor bacterii a fost mult mai mare, și, prin urmare, compania salvează pe materii prime pentru produsele lor.
Oamenii de stiinta au continuat sa studieze CRISPR si au intrat in curand o alta ciudata - palindromii nu erau responsabili pentru sinteza proteinelor, desi genele, practic, fac exact asta. Apoi a apărut o nouă ipoteză. Aproape toate animalele și plantele moderne sunt protejate împotriva virușilor cu ajutorul ARN - deci, probabil, CRISPR este un astfel de sistem imunitar original?
Figura arată progresul virusului ADN (de jos)
Echipele Charpentier și Daoudne au început să lucreze împreună și au urmat în curând întregul mecanism al complexului CRISPR-Cas9. CRISPR produce două segmente de ARN și o proteină Cas9. ARN reacționează la ADN-ul virusului și induce Cas9, ca un astfel de "GPS celular". La sosire, proteina creează incredibil - se schimba forma, apucă bucata de ADN și distruge loviturile sale precise „bisturiu moleculare“. (Pentru mai multe detalii despre cum funcționează aceasta, vedeți aici)
Cum a lucrat cu ADN-ul să devină o afacere profitabilă?
În ciuda faptului că Daoudna a trimis aproape imediat documente pentru a obține un brevet, Zhang a fost mai rapid. Apoi, dacă a avut un avocat este mai bine, atunci, dacă a descoperit o legătură, dar oricum, Zhang, Broad Institutul de MIT si a primit un brevet pentru utilizarea CRISPR-Cas9 ca metodă de editare a genomului. De ce s-au grăbit astfel? E simplu. Acum, orice companie care doreste sa lucreze cu bacterii, folosind metoda ieftina si simplu de CRISPR-Cas9, forțat să plătească Zhang, Institutul de la MIT și drepturi de autor.
Cum în China au fost capabili să editeze genomul uman și de ce aceasta a provocat o discuție serioasă?
Deci, umanitatea are în mâinile sale un instrument de editare a codului genetic, care se deosebește de metodele anterioare, la fel ca un bisturiu chirurgical de la un ferăstrău manual. Nu se poate spune că este perfecționată, dar îmbunătățirea CRISPR-Cas9 este într-un ritm incredibil. În doar trei ani de la publicarea lui Daudne, oamenii de știință au găsit un câmp imens pentru aplicarea CRISPR, dar cele mai mari realizări, bineînțeles, sunt înainte.
Junjie Huang si colegii sai de la Universitatea Sun Yat-sen din Guangzhou, China a încercat să se schimbe pentru a embrionilor umani care nu sunt viabile (adică cele care încă ar fi murit) gena responsabilă pentru dezvoltarea de β-talasemie - o boala genetica care duce la moarte timpurie. Din cele 86 de embrioni în doar 28 CRISPR-Cas9 contactat cu succes cu ADN-ul, și substituirea materialului genetic se observă și în cantități mai mici de embrioni de test. În ciuda regres, studiul a avansat cu mult înaintea atât științei și dezbaterea cu privire la moralitatea modificării genetice a omului. Publicația despre studiu a apărut în revista Protein # 038; Celula - publicațiile occidentale mari nu au început să o postare. Cu toate acestea, descoperirea chinezilor ia determinat în cele din urmă pe cercetătorii occidentali să înceapă o discuție cu privire la aspectul etic al problemei.
De ce editarea genomului poate fi periculoasă pentru omenire?
CRISPR-Cas9 promite omenirii mult și, în acest sens, poate fi comparat cu fuziunea nucleară, ceea ce a dus la apariția unor centrale nucleare și focoase nucleare. Folosind această metodă de editare ADN-ului, oamenii de știință au făcut față deja cu mutatii care cauzeaza orbirea, am învățat pentru a opri reproducerea celulelor canceroase, iar celulele fac anumite organisme rezistente la SIDA. Agronomii au crescut de grâu, care nu se teme de boli fungice, cum ar fi fainarii, și din cauza randamentului și a rezistenței la schimbările climatice, problema cum să se hrănească 9 miliarde de oameni de pe planeta se încălzește în mod constant în sus poate merge în cele din urmă în trecut. Cu bioengineers CRISPR „construit“ o drojdie care consumă materialul vegetal și producerea de etanol - este dificil de imaginat modul în care acest lucru ar putea afecta piața petrolului.
Pe termen lung, metoda CRISPR-Cas9 poate duce omenirea la o nouă rundă de dezvoltare. La urma urmei, dacă oamenii de știință aruncat afară frica de cercetare genomului uman si continua experimentele pe embrioni, în curând putem obține oameni imuni la boli, imbatranire mai lent și să trăiască mai mult. Studiile pe această temă sunt deja în curs. Părinții vor putea stabili caracteristicile copilului chiar înainte de a se naște. În plus, oamenii vor fi capabili să schimbe toate naturii înconjurătoare: plantele și animalele vor deveni ca ceea ce ai nevoie - despre orice foame, atunci nici nu vom merge. Omenirea a primit un instrument incredibil în mâinile sale și atât de periculos.
El este de lucru pentru a face față pe deplin cu malarie prin inginerie genetică de la Scoala Harvard de Sanatate Publica (Harvard Scoala de Sanatate Publica) om de știință Kevin Esvelt. În laborator, el și colegii săi editează genomul țânțarilor africani Anopheles gambiae, astfel încât aceștia să nu poată tolera boala. Dar nu este vorba de un singur țânțar - cu ajutorul CRISPR-Cas9 le poți schimba pe toate. Până în prezent, acest proiect nu a fost finalizat, dar este deja evident cât de periculos poate fi acesta. Nu se cunoaște modul în care țânțarii modificați genetic vor afecta habitatul lor - sunt incluși în lanțurile alimentare. Nimeni nu știe ce se va întâmpla cu o lilieci sau cu un alt prădător insectivoros care va mânca un țânțar transgenic.
Dar biologii din San Diego nu au citit opera lui Esvelt. Ei au efectuat experimente similare pe muștele de fructe fără precauțiile menționate mai sus și, potrivit George Church din Cambridge. "Am fost prea departe."
Și, la urma urmei, numai țânțarii cu schimbări destul de nesemnificative în genomul lor, în comparație cu aceleași mamuturi cultivate din cuști elefante. Persoanele perfecte, invulnerabile la boli și care trăiesc de două sute de ani, sunt, bineînțeles, o idee foarte frumoasă, dar este încă foarte departe. Între timp, omenirea în persoana oamenilor de știință va trebui să decidă cum să coordoneze sau să centralizeze cercetarea folosind CRISPR-Cas9 - altfel s-ar putea dovedi că oamenii au deschis cu adevărat încă o cutie a Pandorei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: