Gēnu inženierija un piemēri

Gēnu inženierijai ir svarīga loma dzīvo būtņu ģenētiskā sastāva maiņā atbilstoši cilvēka vajadzībām mūsdienās. Pati ģenētiskās inženierijas definīcija ir zinātnes nozare, kas nodarbojas ar dzīvā organisma ģenētiskā uzbūves tiešu pārveidošanu vai pārveidošanu, lai izteiktu nedabiskas, bet vēlamas iezīmes.

Ģenētiskā modifikācija tiek veikta, izmantojot biotehnoloģiju. Gēnu inženierijas tehnoloģijas pamatprincips ir manipulēt vai mainīt DNS (gēnu) nukleīnskābes sastāvu vai ievietot jaunus gēnus saņēmēja organisma DNS struktūrā. Jauno DNS var ievietot nejauši vai mērķēt uz noteiktām genoma daļām. Papildus gēnu ievietošanai šo procesu var izmantot gēnu dzēšanai.

Tomēr šo gēnu inženieriju var izmantot dažādos noderīgos veidos, tostarp pētniecībā, lauksaimniecībā, ķirurģijā, medicīnā un tehnoloģijās. Ir daži gēnu inženierijas piemēri, kas var dot labumu dzīvajām būtnēm, tostarp:

  • Medicīna, olbaltumvielu, hormonu, audu un orgānu ražošana

Piemēram, medicīnas pasaulē hormona insulīna ražošana vairs netiek sintezēta no zīdītājiem, bet to var ražot baktēriju šūnas, klonējot. Piemēram, cilvēka insulīna ražošana ar baktērijām, vakcīnas izgatavošana pret AIDS vīrusu.

  • Medicīna, zāles farmācijas jomā

Farmācijas pasaulē gēniem, kas kontrolē zāļu sintēzi, ja tos ražo dabiski, būs nepieciešamas augstas ražošanas izmaksas. Ja klonē un ievieto baktēriju šūnās, baktērijas ražos šīs zāles.

(Lasiet arī: Bioloģijas loma cilvēka dzīvē)

Gēnu inženierija farmācijas jomā strauji gūst uzmanību, cenšoties ražot olbaltumvielas, kas ir neaizstājamas veselībai.

  • Ģenētisko slimību pastāvīga ārstēšana ar gēnu terapiju

Pētnieki ģenētisko traucējumu ārstēšanai izmanto arī gēnu inženieriju. Šis process, ko sauc par gēnu terapiju, ietver gēnu dublikātu ievietošanu tieši cilvēka ar ģenētiskiem traucējumiem šūnās.

  • Palielināt kultūraugu šķirnes un izstrādāt jaunas šķirnes ar lielāku ražu un izturību pret slimībām un kaitēkļiem.

Gēnu inženieriju izmanto arī gēnu ievietošanai citu organismu šūnās. Zinātnieki tomātu, kviešu, rīsu un citu pārtikas kultūru šūnās ir ievietojuši gēnus un baktērijas, lai daži ļautu augiem izdzīvot aukstā temperatūrā vai sausos augsnes apstākļos un būtu imūni pret kukaiņu kaitēkļiem.

  • Uzlabota dažādu dzīvnieku pārtikas produktu uztura kvalitāte

Gēnu inženierijas metodes var izmantot arī, lai ievietotu gēnus dzīvniekos, kas pēc tam ražo cilvēkiem būtiskas zāles. Piemēram, zinātnieki var ievietot cilvēka gēnu govs šūnā, un pēc tam govs ražo cilvēka olbaltumvielu, kas atbilst ievietotajam gēna kodam. Zinātnieki ir izmantojuši šo paņēmienu, lai ražotu asins recēšanas olbaltumvielas, kas nepieciešamas cilvēkiem ar hemofiliju.

Gēnu inženierijas plusi un mīnusi

Komercializētu ģenētiski modificētu kultūru parādīšanās ir devusi ekonomiskus ieguvumus dažādu valstu lauksaimniekiem, bet arī izraisījusi diskusijas. Lai gan pastāv zinātniska vienprātība, ka pārtika, kas iegūta no ĢMO kultūrām, nerada lielāku risku cilvēku veselībai nekā parastie pārtikas produkti, kritikas centrā joprojām ir ĢMO pārtikas nekaitīgums.

Šīs problēmas esamība izraisīja normatīvā regulējuma izstrādi, kas sākās 1975. gadā. 2000. gadā tika panākta vienošanās arī par starptautisku līgumu, proti, Kartahenas protokolu par biodrošību. Katra valsts ir izstrādājusi savu regulatīvo sistēmu attiecībā uz ĢMO.