Войти
Визуализация генетической модификации с удалением части ДНК пинцетом. Модификации - это изменения или различия между ДНК организмов одного и того же вида, вызванные различиями в их среде обитания. Это контрастирует с мутациями, которые представляют собой изменения в геномах организмов. Различия в окружающей среде, которые могут повлиять на характеристики ( фенотип ) организма, включают субстрат, свет, тепло, стресс, упражнения и так далее. Модификации обычно не передаются по наследству, однако в некоторых случаях эпигенетические модификации могут передаваться по наследству. В обоих случаях нет изменения первичной последовательности ДНК (генотипа), а скорее влияет на экспрессию гена, которая является причиной измененного фенотипа.
При идеальной наследственности гены родителей передаются потомству без изменений. Вот почему организмы, несущие один и тот же генотип, должны быть идентичны по всем признакам. Однако, это не так. Из-за условий окружающей среды они могут мутировать, что приводит к изменению организмов друг от друга до определенного момента. Есть два типа модификаций: непрерывная модификация и переключающая модификация.
Чтобы проиллюстрировать возможность модификации, вы можете взглянуть на наши культурные растения. Урожай этих растений зависит не только от качества семян, но и во многом от факторов окружающей среды, таких как состояние почвы, содержание питательных веществ в почве, удобрения, влажность и температура, а также влияние других растений..
Генная инженерия - это тип преднамеренной генетической модификации, при которой биотехнологии используются для изменения генома организма. Этот тип модификации может включать вставки или удаления оснований ДНК в существующий генетический код.
Изображение отображает процесс редактирования генома CRISPR. 
На этом изображении изображен общий метод редактирования биотехнологического генома с использованием бактериальных векторов. Генетические модификации могут происходить естественным путем, посредством вышеупомянутых мутаций, которые могут возникать в геноме организма, или с помощью биотехнологических методов выбора интересующего гена для манипулирования. В биотехнологической методологии первым шагом является определение интересующей характеристики. Следующим шагом является сравнение геномов организмов одного и того же вида, с признаком и без него, чтобы выделить последовательность конкретного интересующего признака. Третий шаг - использовать последовательность и различные ферменты для вставки генов признака в плазмидный вектор, который затем можно вставить в бактерии для размножения предпочтительного гена. Следующие шаги в основном заключаются в том, что исследователи тестируют организм, чтобы убедиться, что признак был успешно передан и что новый вид не причинит организму вреда. Методы CRISPR представляют собой конкретный вариант вышеупомянутого процесса редактирования генома, который на сегодняшний день является наиболее распространенным методом.
Это изображение показывает пример генетической модификации, используемой для сельскохозяйственных целей. В примере с одуванчиком : у большинства из них длинные стебли, но некоторые адаптировались к окружающей среде, генетически изменив длину стебля, сделав его намного короче; чтобы избежать стрижки газонокосилкой. Поскольку одуванчики с более короткими стеблями обладают генетической силой, позволяющей жить дальше одуванчиков с длинными стеблями, генетическая частота популяции может быть изменена и, таким образом, генетически модифицирована.
На синтетическом примере в лаборатории ученые выделили ген, вызывающий болезнь Альцгеймера у людей, ген белка-предшественника амилоида (APP), и передали его нервным клеткам червей. При этом ученые стремились изучить прогрессирование болезни Альцгеймера у червей, пометив белок APP, чтобы ученые могли визуализировать его как стареющего червя; Конечная цель состояла в том, чтобы применить их новое понимание гена APP и его роли в болезни Альцгеймера к исследованиям на людях.
Инсулин, который люди вводят для медицинских нужд, - это первое медицинское применение генетически модифицированных бактерий и пример продукта синтетической генетической модификации. С помощью следующих шагов ученые могут генетически создать медицинский продукт, на который полагаются миллионы людей во всем мире:
Этические соображения относительно редактирования генов в значительной степени противоречивы в обществе. Научное сообщество обычно выступает с осторожностью, когда дело доходит до использования в повседневной жизни организмов с отредактированными геномами. Как упоминалось выше, генетические модификации изучаются исследователями в контролируемых условиях после их введения в организм, что позволяет улучшить научное понимание эффектов определенных модификаций генов и определенных реакций организма, а затем может быть преобразовано в более общие исследования для дальнейшее понимание. Ученые и политики согласны с тем, что общественные обсуждения должны решить законность редактирования генома зародышевой линии.
Этические вопросы генетических модификаций широко обсуждаются, и есть много аргументов, которые можно считать законными с обеих сторон. Главный аргумент в пользу принятой этики генетических модификаций заключается в том, безопасны ли генетические модификации для людей и окружающей среды. Хотя некоторые люди делают вывод, что если генетически модифицированные организмы будут протестированы в контролируемых лабораторных условиях и будет гарантирована их безопасность, то они будут безопасными для всех целей; другие люди считают, что если генетически модифицированные организмы неестественны, то они автоматически нанесут ущерб нашему обществу или имеют неопределенный потенциал причинения вреда.
