It fjild fan medyske wittenskippen is yn 'e rin fan' e jierren eksponentiell evoluearre. Fan foarútgong yn it ûntwikkeljen fan nije medyske medisinen oant it ymplementearjen fan nanotechnology yn apparaten foar sûnensmonitoring, binne wy as soarte in lange wei kommen.
Ien sa'n foarútgong is de mooglikheid om de fysike en fysiologyske eigenskippen fan in minske te begripen en te feroarjen troch har genoom te feroarjen!
It artikel jout de lêzer in ynlieding op it mêd fan genetika, giet oer it minsklik genoom en de tapassingen fan gene editing en CRISPR technology.
It minsklik genoom
Biologysk sjoen is in minske in yngewikkelde struktuer mei in oantal skaaimerken. Dizze skaaimerken, lykas hichte, hierkleur, eachkleur, gesichtsfunksjes, ensafuorthinne, kinne wurde bepaald mei har DNA.
DNA
Deoxyribonucleic acid (DNA) is in materiaal opboud út de fûnemintele gemyske eleminten (sûker, fosfaat, en basen) dy't drage alle ynformaasje oer hoe't in libben ding sil sjen en funksjonearje.
Biologen en medyske professionals ûntsiferje kinne de ynformaasje ûntsiferje, unyk foar elkenien, troch it patroan fan it DNA te studearjen.
Genes
In gen is in spesifyk diel fan DNA dat koade foar ien aaiwyt. It binne de aaiwiten produsearre troch genen dy't it wurk dogge om de funksjes fan DNA út te fieren.
De genen wurkje as ienheden fan erflikens en binne ferantwurdlik foar it trochjaan fan bepaalde skaaimerken fan âlders nei har neiteam.
De totale som fan de genen en genetysk materiaal fan in organisme wurdt it genoom neamd. It begryp fan it minsklik genoom hat wittenskippers tastien om nije manieren te ûntwikkeljen om tûzenen sykten te behanneljen, te genêzen, of sels te foarkommen dy't de minskdom teisterje.
Dit is wêr't gen-bewurking yn komt.
Gene bewurkje
Genome of gen-bewurking binne in groep technologyen dy't wittenskippers it DNA fan in organisme kinne feroarje. Dizze technologyen meitsje it mooglik om genetysk materiaal ta te foegjen, te ferwiderjen of te feroarjen op bepaalde lokaasjes yn it genoom.
Oars as oare genetyske technyktechniken dy't willekeurich genetysk materiaal ynfoegje yn gastgenoom, rjochtsje dizze techniken op ynfoegingen op heul spesifike lokaasjes.
Hoe wurket it?
Gen-bewurking omfettet enzymen. Enzymen binne aaiwiten dy't gemyske prosessen ynskeakelje of fersnelle. De manipulearre enzymen dy't brûkt wurde yn gen-bewurking wurde nuklease neamd en se kinne DNA snije.
Nuclease wurde manipulearre mei in oare gemyske dy't har liedt nei de DNA-strengen dy't se moatte snije. Dizze ôfsnien DNA-strengen kinne regenerearje, mar dizze kear wurde se fiede mei de winske ynformaasje om te mutearjen yn 'e winske DNA-strengen.
Nije stringen, betsjut nije genen en nije genen betsjutte nije skaaimerken.
Wittenskippers brûke gen-bewurking om ferskate sykten te ûndersykjen dy't minsken beynfloedzje.
Se bewurkje de genomen fan bisten, lykas mûzen en fisken, en observearje hoe't dizze feroaringen har sûnens beynfloedzje. Se brûkten doe har befiningen om te foarsizzen hoe ferlykbere feroaringen yn minsklike genomen de minsklike sûnens kinne beynfloedzje.
Fierder ûntwikkelje wittenskippers gen-terapy. Dizze behannelingen omfetsje it foarkommen en behanneljen fan sykten by minsken mei gen-bewurking.
CRISPR Technology
In enoarme trochbraak yn technology foar genbewurking is de yntroduksje fan Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats (CRISPR).
CRISPR is basearre op in ferdigeningssysteem dat natuerlik foarkomt yn guon baktearjes. It DNA yn sokke baktearjes befettet in protte koarte palindromyske sekwinsjes (wurden dy't sawol foarút en efterút itselde binne, lykas RAAR).
De baktearjes soene stikken fan 'e firussen opslaan dy't se yn dizze palindromyske sekwinsjes fochten.
Hoe wurket it?
It enzym dat brûkt wurdt yn CRISPR wurdt Cas9 neamd. Dit enzym hechtet him oan 'e ynfekteare palindromyske folchoarder en snijt it DNA yn stikken, behâldt ynformaasje oer it firus.
It bewapene Cas-proteïne soe it firale DNA herkenne en it fuortdaliks ferneatigje foar it gefal dat de baktearje wer mei itselde firus besmet wie.
Applikaasjes fan CRISPR
CRISPR is op ferskate manieren brûkt, ynklusyf ûndersyk, sûnenssoarch, fokkerij fan húsdieren, fiedselproduksje, griene brânstof, en folle mear.
1. Ûndersyk
CRISPR-systemen wurde ymplementearre yn ûndersiken yn ferbân mei it ferminderjen fan genetyske steuringen by bisten en sille wierskynlik gau yn 'e klinyk brûkt wurde om minsklike sykten fan it each en bloed te behanneljen.
Sina en de Feriene Steaten hawwe twa klinyske proeven goedkard mei CRISPR-Cas9 foar doelgerichte kankerterapyen.
Beyond biomedyske tapassingen wurde dizze ark no brûkt yn ûndersiken om gewaaks- en feefokkerij te fersnellen, nije antimykrobialen te yngenieurjen, en sykte-dragende ynsekten te kontrolearjen mei gen-driven.
2. Sûnenssoarch
Wittenskippers binne yn steat west om metoaden te ûntwikkeljen om antibiotika-resistinte baktearjes te ferneatigjen troch de genomes fan baktearje-deadzjende firussen (bakteriofagen) te feroarjen mei CRISPR-Cas9 technology.
Dizze systemen meitsje ek it meitsjen fan diermodellen foar minsklike sykte en it fuortheljen fan HIV út ynfekteare sellen mooglik.
Yn in mûsmodel fan minsklike sykte korrizjearre CRISPR in genetyske flater, wat resultearre yn 'e klinyske rêding fan sike mûzen.
3. Fokkerij fan húsdieren
CRISPR is tapast op iere embryo's om genetysk modifisearre organismen te meitsjen, en is ynbrocht yn laboratoariumdieren om substansjele genbewurking yn har weefsels te berikken.
Oanpak basearre op CRISPR binne brûkt om de genomen fan bisten te feroarjen, ynklusyf mûzen, rotten en oare net-minsklike primaten. Dizze oanpak kinne wurde brûkt om produktiviteit, sykteferset te ferbetterjen en sochte eigenskippen / funksjes yn húsdieren te aktivearjen.
Mei CRISPR kinne wy sels in generaasje nije diermodellen yntrodusearje.
4. Food Production
CRISPR gene editing technology kin ferbetterje gewaaks opbringsten en kwaliteit; plant droechte ferset, herbiziden en ynsektiziden ferset, it fergrutsjen fan fiedselfeiligens en feiligens.
It kin ek helpe by it fuortheljen fan antibiotika-resistinsje, it ferbetterjen fan it houdbaarheidslibben fan it produkt, en it fersnellen fan it proses fan plant domestikaasje.
Planten fan bettere kwaliteit betsjutte bettere kwaliteit foer foar bisten, en dêrmei it ferbetterjen fan harren sûnens. Om't planten en bisten de basis foarmje fan ús fiedselketen, kinne wy bettere fiedingskwaliteit en produkten hawwe.
5. Griene Fuel
Griene brânstof is brânstof dy't wurdt produsearre út organyske boarnen en is miljeufreonlik.
CRISPR hat it mooglik makke twa kear safolle biodiesel (in foarm fan griene brânstof) te produsearjen út fototropyske algen.
Dizze brânstof wurdt krigen troch ferdûbeling fan lipideproduksje yn algen, mei CRISPR om genen oan te passen. Lipiden binne brânber en meitsje yn essinsje biodiesel út.
Mar is gene-bewurking etysk?
It feroarjen fan 'e natuerlike kursus fan aksje is wis om etyske soargen út te noegjen. Feroarje minsklike genetika mei gen-bewurkingstechnologyen, lykas CRISPR, hawwe gjin ienriedige stipe fûn. Dit is om't feroaringen makke yn 'e genen fan aai- en sperma-sellen kinne wurde trochjûn oan takomstige generaasjes.
D'r is in enoarm debat oer de fraach oft dizze technology moat wurde brûkt om normale minsklike trekken te ferbetterjen (lykas yntelliginsje of hichte).
Feiligensproblemen ûntsteane ek by it brûken fan dizze technology, om't d'r altyd de mooglikheid is om effekten bûten doel te hawwen (bewurkingen op it ferkearde plak) en mosaïsisme (as guon sellen de bewurking drage, mar oaren net).
Op grûn fan soargen oer etyk en feiligens is genoombewurking fan reproduktive sellen op it stuit yllegaal yn in protte lannen.
Konklúzje
It begryp fan it minsklik genoom hat ús tastien sûnenssoarchtechnology op nanoskaal te revolúsjonearjen.
Gen-bewurking en CRISPR-technology dy't baanbrekkende applikaasjes hawwe levere yn termen fan it útroegjen fan sykte en sels korrigearjen fan minsklike ûnfolsleinens.
Wittenskippers foarsizze dat dizze technologyen de kaai binne foar it meitsjen fan in syktefrije generaasje fan homo sapiens mei perfekte skaaimerken.
Wat binne jo opfettings oer gen-bewurking? Lit it ús witte yn 'e kommentaren.
Leave a Reply