Language
Country/Area
No result found
От древнего одомашнивания до современного редактирования генов: как мы изменяем растения и животных?
С развитием науки и техники генная инженерия стала основным методом изменения генома растений и животных. Эти методы позволяют ученым вставлять, удалять и модифицировать ДНК на нескольких уровнях: от отдельных генов до изменений целых геномов. Каждый раз, когда мы создаем генетически модифицированный организм (ГМО), необходимо выполнить ряд строгих шагов.
Возможности генной инженерии основаны на многолетних исследованиях и открытиях в области функций генов и манипуляций с ними, и эти разработки позволят нам в ближайшем будущем производить еще более точные генетические модификации.
Сначала ученые должны выбрать ген, который они хотят вставить, изменить или удалить. Затем эти гены необходимо выделить и объединить с другими генетическими элементами, чтобы сформировать подходящий вектор. Используя эти векторы, исследователи могут вставлять нужные гены в геном хозяина для создания трансгенных или отредактированных организмов. Такой процесс включает в себя не только биологические изменения, но и затрагивает все уровни этики и общества. История редактирования генов
Человеческая манипуляция генами началась с одомашнивания растений и животных около 12 000 лет назад. Древние люди постепенно накапливали знания о генетике с помощью методов искусственного отбора и воспроизводства, что также заложило основу генной инженерии. В 1870-х годах генетика совершила новую революцию благодаря экспериментам Грегора Менделя по генетической наследственности.
В то же время, когда появилась технология вырезания и вставки генов, многие ученые упорно трудились над раскрытием состава и свойств ДНК, что легло в основу современных генетических манипуляций.
Выбор целевого гена
Выбор и идентификация гена для вставки в организм хозяина является одним из важнейших этапов всего процесса редактирования генов. Этот процесс зависит от конечного назначения ГМО и может включать всего один или два гена или даже целый биосинтетический путь. Найдя целевой ген, исследователи могут использовать различные биоинженерные технологии для его сохранения и улучшения.
Технология генной манипуляции
Каждый этап редактирования генов подразумевает модификацию ДНК. Первоначально ДНК извлекается из клеток, затем клонируется и модифицируется. Современные инженерные технологии значительно упростили процесс добычи, изоляции и переработки. Используя специализированные ферменты и химические вещества, ученые теперь могут точно разрезать и склеивать последовательности ДНК, формируя желаемую рекомбинантную ДНК.
Вставка ДНК в геном хозяина
Стабильная интеграция генов имеет решающее значение для успешного создания ГМО. Что касается растений, то после переноса гена в растительные клетки для дальнейшей интеграции ДНК в геном растения часто используются ризобии. В клетках животных гены вводятся в молодые эмбрионы с помощью таких методов, как микроинъекция, закладывая основу для последующего создания трансгенных животных.
Технологии и перспективы на будущее
С 2009 года с появлением новых технологий, таких как CRISPR, точность и удобство редактирования генов значительно повысились. Это не только изменило научные исследования, но и повлияло на многие области, такие как сельское хозяйство, биомедицина и охрана окружающей среды. С развитием технологий углубляется также понимание человеком генома и его возможности манипулирования им.
Мы должны спросить себя, перед лицом этой мощной технологии редактирования генов, выбираем ли мы использовать ее ответственно или идем на риск по своему усмотрению?
Куда пойдет генная технология в будущем и какие проблемы и возможности она может принести?
