Language
Country/Area
No result found
Từ thuần hóa cổ xưa đến chỉnh sửa gen hiện đại: Làm thế nào để chúng ta thay đổi thực vật và động vật?
Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, công nghệ kỹ thuật di truyền đã trở thành phương pháp chính để thay đổi bộ gen của thực vật và động vật. Những kỹ thuật này cho phép các nhà khoa học chèn, xóa và sửa đổi DNA ở nhiều cấp độ, từ các gen cụ thể đến những thay đổi trên toàn bộ bộ gen. Bất cứ khi nào chúng tôi tạo ra một sinh vật biến đổi gen (GMO) sử dụng một lần, đều cần phải tuân theo một loạt các bước nghiêm ngặt.
Năng lực của kỹ thuật di truyền được xây dựng dựa trên nhiều năm nghiên cứu và khám phá chức năng cũng như thao tác gen, những phát triển này sẽ cho phép chúng ta thực hiện các chỉnh sửa gen chính xác hơn nữa trong tương lai gần.
Đầu tiên, các nhà khoa học phải chọn gen mà họ muốn chèn, sửa đổi hoặc xóa. Tiếp theo, những gen này cần được phân lập và kết hợp với các yếu tố di truyền khác để tạo thành một vector phù hợp. Thông qua các vectơ này, các nhà nghiên cứu có thể chèn các gen mong muốn vào bộ gen chủ để tạo ra các sinh vật chuyển gen hoặc chỉnh sửa gen. Quá trình như vậy không chỉ liên quan đến những thay đổi sinh học mà còn liên quan đến các khía cạnh đạo đức và xã hội.
Lịch sử chỉnh sửa gen
Việc thao tác gen nhân tạo bắt đầu từ việc thuần hóa thực vật và động vật khoảng 12.000 năm trước. Người cổ đại dần dần tích lũy hiểu biết về di truyền thông qua công nghệ chọn lọc và sinh sản nhân tạo, điều này cũng đặt nền móng cho kỹ thuật di truyền. Vào những năm 1870, di truyền học đã mở ra một cuộc cách mạng mới với các thí nghiệm về di truyền của Gregor Mendel.
Khi công nghệ cắt và dán gen ra đời, nhiều nhà khoa học đã làm việc chăm chỉ để tìm ra thành phần và đặc điểm của DNA, hình thành nên nền tảng của thao tác di truyền hiện đại.
Lựa chọn gen mục tiêu
Việc lựa chọn và xác định gen để đưa vào cơ thể vật chủ là một trong những bước quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình chỉnh sửa gen. Quá trình này phụ thuộc vào mục tiêu cuối cùng của GMO và có thể chỉ liên quan đến một hoặc hai gen hoặc thậm chí toàn bộ quá trình sinh tổng hợp. Sau khi tìm ra gen mục tiêu, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng nhiều kỹ thuật công nghệ sinh học để lưu trữ và cải thiện nó.
Công nghệ thao tác gen
Mọi quá trình chỉnh sửa gen đều liên quan đến việc sửa đổi DNA. Ban đầu, DNA được tách ra khỏi tế bào, sau đó được nhân bản và sửa đổi. Công nghệ kỹ thuật hiện đại giúp quá trình từ tách chiết, phân lập đến chuyển hóa diễn ra suôn sẻ hơn. Thông qua các enzyme và hóa chất chuyên dụng, các nhà khoa học hiện có thể cắt và dán các chuỗi DNA một cách chính xác để tạo thành DNA tái tổ hợp mong muốn.
Chèn DNA vào bộ gen chủ
Sự tích hợp gen ổn định là rất quan trọng để tạo ra GMO thành công. Đối với thực vật, sau khi gen được chuyển vào tế bào thực vật, rhizobia thường được sử dụng để tích hợp thêm DNA vào bộ gen thực vật. Trong tế bào động vật, gen được tiêm vào phôi non thông qua vi tiêm và các phương pháp khác, đặt nền tảng cho việc tạo ra động vật chuyển gen sau này.
Công nghệ và triển vọng tương lai
Kể từ năm 2009, với sự xuất hiện của các công nghệ mới như CRISPR, độ chính xác và tiện lợi của việc chỉnh sửa gen đã được cải thiện đáng kể. Điều này không chỉ làm thay đổi nghiên cứu khoa học mà còn ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, y sinh và bảo vệ môi trường. Với sự tiến bộ của công nghệ, sự hiểu biết và thao tác với bộ gen của con người cũng không ngừng được nâng cao.
Chúng ta phải tự hỏi, trước công nghệ chỉnh sửa gen mạnh mẽ này, chúng ta nên lựa chọn sử dụng nó một cách có trách nhiệm hay tùy ý chấp nhận rủi ro?
Công nghệ di truyền sẽ đi về đâu trong tương lai? Liệu nó có mang lại nhiều thách thức và cơ hội hơn không?
