Modyfikacje genetyczne. Cyberpunk to wizja przyszłości? Nie, on już jest

Modyfikacje genetyczne

Modyfikacje genetyczne nie są wcale wynalazkiem XXI wieku. Ani nawet XX. Za prekursora naukowego podejścia do genetyki uważa się żyjącego w XIX wieku zakonnika, Gregora Mendla, którego nazwisko możecie kojarzyć z tzw. praw Mendla, poznawanych na lekcjach biologii. Dotyczyły one sposobu dziedziczenia pewnych cech i możliwe było dzięki nim krzyżowanie określonych gatunków roślin w celu uzyskiwania odmian o pożądanych parametrach.

Oczywiście takie międzygatunkowe mieszańce występowały już wcześniej, ale to dzięki badaniom Mendla możliwe okazało się chociażby częściowe przewidywanie efektów krzyżówek i w związku z tym de facto pierwsze celowe modyfikacje genetyczne. Wśród gatunków roślin będących krzyżówkami wyróżnić można takie smakołyki jak grejpfrut czy truskawka, a wśród zwierząt muły, legrysy czy świniodziki.

Dzisiaj jednak modyfikacje genetyczne kojarzą się – nie do końca słusznie – z manipulacjami molekularnymi dokonywanymi w warunkach laboratoryjnych. Współczesna technologia umożliwia działanie dużo bardziej precyzyjne niż krzyżówki – stosując odpowiednie techniki laboratoryjne można wpływać na intensywność ekspresji danych genów, blokować je, uruchamiać, a nawet wprowadzać do organizmu geny, które nie występują u niego w naturze.

GENY – CO TO WŁAŚCIWIE JEST?

Informacja genetyczna przechowywana jest na nośniku zwanym DNA. Jest to związek chemiczny o bardzo długiej cząsteczce, złożonej z następujących po sobie zasad azotowych. Trzy zasady azotowe stojące obok siebie kodują pojedynczy aminokwas. Tak uzyskany ciąg aminokwasów, po odpowiedniej obróbce, staje się białkiem. Białka natomiast są głównymi substancjami odpowiedzialnymi za funkcjonowanie organizmu.

DNA jest więc, w największym uproszczeniu, dość prostym kodem zawierającym opis sekwencji wszystkich białek, z których zbudowany jest organizm.

Oprócz elementów kodujących białka w genomie znajdują się także fragmenty niekodujące, nie do końca słusznie nazywane często DNA śmieciowym. Są wśród nich na przykład zduplikowane fragmenty genów, geny, które w toku ewolucji zostały inaktywowane, czy choćby wbudowane w łańcuch DNA fragmenty wirusów, które zarażały przodków.

Obecnie modyfikacje genetyczne szeroko stosowane są w przemyśle spożywczym (pozwalają uzyskiwać wydajniejsze, odporne na choroby, szkodniki czy zwyczajnie smaczniejsze odmiany roślin) i w medycynie. Wszczepienie grzybom czy bakteriom ludzkich genów (np. odpowiedzialnych za produkcję insuliny) pozwala na szybkie uzyskanie bardzo dużej ilości danego produktu – uniezależnia to wytwarzanie leków od potencjalnych dawców i znacznie zmniejsza ich koszt. Wprowadzenie do niegroźnych organizmów genów powodujących wytwarzanie przez nie białek patogenów umożliwia tworzenie bezpiecznych szczepionek. Stworzenia modyfikowane mają też duże znaczenie dla badań naukowych, na przykład na odpowiednio genetycznie „podrasowanych” myszach bada się przebieg i możliwości leczenia białaczki.