Что это? Развлечения молодых учёных, или перспективный раздел для будущего. Мы не только создаем новые организмы, но и уверенно редактируем уже существующие. Ученые даже создали “программное обеспечение”, позволяющее с помощью клеточных инструментов редактировать цепочку ДНК.
Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами, введения их в другие организмы и выращивания искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле.
Она является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, генетика, микробиология, вирусология.
Генная инженерия служит для получения желаемых качеств изменяемого или генетически модифицированного организма. В отличие от традиционной селекции, в ходе которой генотип подвергается изменениям лишь косвенно, генная инженерия позволяет непосредственно вмешиваться в генетический аппарат, применяя технику молекулярного клонирования.
Примерами применения генной инженерии являются получение новых генетически модифицированных сортов зерновых культур, производство человеческого инсулина путём использования геномодифицированных бактерий, производство эритропоэтина в культуре клеток или новых пород экспериментальных мышей для научных исследований.
Проводятся первые эксперименты по использованию бактерий с перестроенной ДНК для лечения больных.
Основой микробиологической, биосинтетической промышленности является бактериальная клетка. Необходимые для промышленного производства клетки подбираются по определённым признакам, самый главный из которых — способность производить, синтезировать, при этом в максимально возможных количествах, определённое соединение — аминокислоту или антибиотик, стероидный гормон или органическую кислоту.
Однако возможность внесения более значительных изменений в геном человека сталкивается с рядом серьёзных этических проблем.
В конце 2018 года в Китае родились двое детей, геном которых был искусственно изменён (выключен ген CCR5) на стадии эмбриона методом CRISPR/Cas9, в рамках исследований, проводимых с 2016 года по борьбе с ВИЧ. Один из родителей (отец) был ВИЧ-инфицированным, а дети, по заявлению, родились здоровыми. Поскольку эксперимент был несанкционированным. Тем временем учёному было запрещено заниматься научной деятельностью и он был арестован.
В 2016 в США группа учёных получила одобрение на клинические испытания метода лечения рака с помощью собственных иммунных клеток пациента, подвергаемых генной модификации с применением технологии CRISPR/Cas9.
Кстати, всего 1% ДНК несет генетическую информацию, считают исследователи.
.Для чего же нужны остальные 99%?
ДНК настолько универсальна, что на ней можно хранить информацию, как на жёстком диске. На ДНК уже записали фильм и сумели скачать информацию обратно без проблем, как раньше брали файлы с дискеты.
Используя единицы наследования в качестве среды для хранения информации и инструменты для редактирования генома, американские учёные создали короткий gif-файл — пять кадров скачущего на лошади всадника — в ДНК бактерий. Чтобы вставить эту информацию в геномы бактерий, исследователи из Гарварда передали изображение на нуклеотиды (составные части ДНК), создавая специальный генетический код, который относится к отдельным пикселям каждого изображения.
Исследователи закодировали изображение человеческой руки в бактериальную ДНК.
Затем исследователи использовали платформу Crispr, в которой два белка были использованы для вставки генетического кода в ДНК клеток-мишеней — в данном случае из бактерий E.coli. И у них получилось. Может быть сейчас бактерии размышляют, что такое прыгает у них в ДНК.
Нужно теперь искать генетические коды на которые бактерии могут ответить человеку. И вот уже появится между нами диалог.
Разговаривать с бактериями в принципе возможно.
С помощью таких технологий и опыта в изменении структуры ДНК учёные
планируют создать генетические регистраторы, с помощью которых станет возможно отслеживание изменений ДНК в режиме реального времени.
Стоит над этими возможностями науки хорошо подумать. Цель –ясна, но есть риски сбоя генного аппарата человека, растений, животных, что грозит генной катастрофой.
Пока идут размышления, подпишитесь на мой канал.
С уважением!
Доктор ВаГер.