Yapabiliyor olmanız Yapmanız Gerektiği Anlamına Gelmiyor: Genetik Mühendisleri 'Jurassic World' PlatoBlockchain Veri Zekasından Neler Öğrenebilir? Dikey Arama. Ai.

Yapabiliyor olmanız Yapmanız Gerektiği anlamına gelmez: Genetik Mühendislerinin 'Jurassic World'den Öğrenebilecekleri

Jurassic World: Hakimiyet Gerçeğin iyi bir hikayenin önüne geçmesine izin vermeyen aksiyon dolu bir hikayeye sahip, abartılı Hollywood eğlencesidir. Yine de öncekiler gibi, çok gerçek olan, altında yatan uyarıcı bir teknolojik kibir hikayesi sunuyor.

Kitabımda tartıştığım gibi Gelecekten Filmler, Steven Spielberg'in 1993 Jurassic ParkMichael Crichton'un 1990 tarihli romanına dayanan , sınırsız girişimciliğin ve sorumsuz inovasyonun tehlikeleriyle boğuşmaktan çekinmedi. O zamanlar bilim adamları, gerçek dünyada DNA'yı manipüle edebilmeye yaklaşıyorlardı ve hem kitap hem de film, Tanrı'yı ​​doğanın genetik koduyla oynamanın yıkıcı sonuçlara yol açabileceğine dair ortaya çıkan endişeleri ele geçirdi. Bu, filmin ana karakterlerinden biri olan ve Jeff Goldblum'un canlandırdığı Dr. Ian Malcolm tarafından “Bilim adamlarınız bunu yapıp yapamayacakları konusunda o kadar meşguldüler ki, durup düşünmeleri gerektiğini düşünmediler” dediğinde ünlüydü.

En son yinelemede Jurassic Park Franchise, toplum, en iyi ihtimalle kötü düşünülmüş olan yeniliklerin sonuçlarıyla yüzleşiyor. “Yapmalılar” üzerine bir “olabilir” litanı, yeniden dirilen ve yeniden tasarlanan dinozorların özgürce dolaştığı ve bir tür olarak insanlığın egemenliğinin tehdit altında olduğu bir geleceğe yol açtı.

Bu filmlerin merkezinde her zamankinden daha alakalı sorular var: Araştırmacılar, Jurassic Park ve “yapabilir” ve “yapmalı” arasındaki boşluğu yeterince kapattı mı? Yoksa DNA manipülasyonunun bilim ve teknolojisi, onları etik ve sorumlu bir şekilde nasıl kullanacakları konusunda herhangi bir fikir birliğini geride bırakmaya devam edecek mi?

[Gömülü içerik]

Genomun (Yeniden) Tasarlanması

İnsan genomunun ilk taslağı büyük beğeniyle yayınlandı 2001 yılında, bilim adamlarının okumak, yeniden tasarlayın ve hatta karmaşık genetik dizileri yeniden yazın.

Bununla birlikte, mevcut teknolojiler zaman alıcı ve pahalıydı ve birçok araştırmacı için genetik manipülasyonu erişilemez hale getirdi. İnsan genomunun ilk taslağının tahmini maliyeti $ 300 milyonve müteakip tüm genom dizileri 100 milyon doların hemen altında - en iyi finanse edilen araştırma grupları dışındaki herkes için engelleyici bir miktar. Mevcut teknolojiler rafine edildiğinden ve yenileri geldiancak, daha küçük laboratuvarlar—ve hatta Öğrenciler ve “Kendin Yap biyo” hobileri— genetik kod okuma ve yazma konusunda daha özgürce deneyler yapabilir.

Duvarlara dayalı tezgahlar ve dolaplar üzerinde ekipman bulunan bir DIY biyo laboratuvarı.
DNA'yı kendi ev tabanlı DIY biyo laboratuvarınızın rahatlığında manipüle edebilirsiniz. Resim Kredisi: Mackenzie Cowell/Flickr, CC BY

2005 yılında biyomühendis Drew Endy, DNA ile çalışmanın mümkün olması gerektiğini öne sürdü. mühendislerin elektronik bileşenlerle çalışmasıyla aynı şekilde. Elektronik tasarımcıları yarı iletkenlerin fiziğiyle, onlara dayanan bileşenlerden daha az ilgilenseler de, Endy, "" olarak adlandırılan standartlaştırılmış DNA tabanlı parçalar yaratmanın mümkün olması gerektiğini savundu.biyolojik tuğlalarBilim adamlarının altta yatan biyolojilerinde uzman olmalarına gerek kalmadan kullanabilecekleri.

Endy'nin ve diğerlerinin çalışmaları, gelişmekte olan bilim dalının temelini oluşturdu. Sentetik biyolojimühendislik ve tasarım ilkelerini genetik manipülasyona uygulayan.

Bilim adamları, mühendisler ve hatta sanatçılar DNA'ya dijital fotoğraflar veya videolar gibi dijitalleştirilebilir, manipüle edilebilir ve siber uzayda yeniden tasarlanabilen biyolojik bir kod olarak yaklaşmaya başladı. Bu da bitkileri, mikroorganizmaları ve mantarları üretmek için yeniden programlamanın kapısını açtı. ilaç ilaçları ve diğeri faydalı maddeler. Örneğin, modifiye maya, vejeteryanın etli tadını üretir. İmkansız Burgerler.

Gen düzenlemeye artan ilgiye rağmen, sentetik biyolojinin ilk öncülerinin hayal gücü ve vizyonunun önündeki en büyük engel, düzenleme teknolojilerinin hızı ve maliyetiydi.

Sonra CRISPR her şeyi değiştirdi.

CRISPR Devrimi

2020'de bilim adamları Jennifer Doudna ve Emanuelle Charpentier kazandı. Nobel kimya ödülü Araştırmacıların genlerdeki DNA dizilerini hassas bir şekilde çıkarmasına ve değiştirmesine olanak tanıyan devrim niteliğindeki yeni bir gen düzenleme teknolojisi üzerindeki çalışmaları için: CRISPR.

CRISPR hızlı, ucuz ve kullanımı nispeten kolaydı. Ve DNA kodlayıcıların hayal gücünü serbest bıraktı.

Genetik mühendisliğindeki önceki tüm ilerlemelerden daha fazla olan CRISPR, dijital kodlama ve sistem mühendisliği tekniklerinin biyolojiye uygulanmasını sağladı. Fikirlerin ve yöntemlerin bu çapraz döllenmesi, kullanmaktan çok çeşitli atılımlara yol açtı. Bilgisayar verilerini depolamak için DNA 3D oluşturmak için "DNA origami” yapıları.

CRISPR ayrıca bilim adamlarının tüm türleri yeniden tasarlamayı keşfetmesinin yolunu açtı. nesli tükenmekte olan hayvanları geri getirmek.

gen sürücüleri Bir organizmanın genomuna doğrudan bir genetik kod parçası eklemek ve belirli özelliklerin sonraki tüm nesiller tarafından miras alınmasını sağlamak için CRISPR kullanın. Bilim adamları şu anda bu teknolojiyle deneyler yapıyorlar. hastalık taşıyan sivrisinekleri kontrol et.

[Gömülü içerik]

Teknolojinin potansiyel faydalarına rağmen, gen sürücüleri ciddi etik soruları gündeme getiriyor. Sivrisinekler gibi halk sağlığı tehditlerini temizlemek için uygulandığında bile, bu sorularda gezinmek kolay değil. İnsanlardaki varsayımsal uygulamalar düşünüldüğünde daha da karmaşık hale gelirler. gelecek nesillerde atletik performansı artırmak.

İşlev Kazanımı

Gen düzenlemedeki ilerlemeler, bireysel hücrelerin davranışını genetik olarak değiştirmeyi de kolaylaştırdı. Bu, kalbinde biyo-üretim teknolojileri arasında değişen yararlı maddeler üretmek için basit organizmaları yeniden yapılandıran Jet yakıtı için besin katkı maddesi.

Aynı zamanda genetiğiyle oynanmış virüsleri çevreleyen tartışmaların merkezinde yer alıyor.

Pandeminin başlangıcından bu yana, Kovid-19'a neden olan virüsün genetik deneylerden kaynaklandığına dair söylentiler ortaya çıktı. Bu söylentiler sürerken asılsız kalmak, etrafındaki tartışmaları yenilediler işlev kazanımı araştırmasının etiği.

Laboratuvarda biyolojik tehlike örneğini tutan eldivenli eller
Organizmaların ve patojenlerin genetik yapısını değiştirmenin hem riskleri hem de faydaları vardır. Görüntü Kaynağı: Ars Electronica / Flickr, CC BY-NC-ND

Kazanç-of-fonksiyon araştırmalar, virüslerin hastalığa neden olma kabiliyetini artırmak da dahil olmak üzere organizmaların işleyişini değiştirmek için DNA düzenleme tekniklerini kullanır. Bilim adamları bunu, mevcut virüslerin zarar verme yeteneklerini artıran potansiyel mutasyonlarını tahmin etmek ve hazırlamak için yaparlar. Bununla birlikte, bu tür araştırmalar, aynı zamanda, kazara veya kasıtlı olarak, laboratuvarın dışına tehlikeli derecede geliştirilmiş bir virüsün salınma olasılığını da arttırmaktadır.

Aynı zamanda, bilim adamlarının biyolojik kaynak kodu üzerindeki artan ustalıkları, onlara izin veren şeydir. Pfizer-BioNTech ve Moderna mRNA aşılarını hızla geliştirmek COVID-19 ile mücadele etmek için. Aşılar, hücrelere viral proteinlerin zararsız versiyonlarını üretme talimatı veren genetik kodu tam olarak tasarlayarak, bağışıklık sistemini gerçek virüsle karşılaştığında yanıt vermesi için hazırlayabilir.

Sorumlu Biyolojik Kaynak Kodu Manipülasyonu

Michael Crichton ne kadar ileri görüşlüyse, bilim adamlarının biyoloji mühendisliği yeteneklerinin son otuz yılda ne kadar ilerlediğini tasavvur etmesi olası değildir. Nesli tükenen türlerin geri getirilmesiaktif bir araştırma alanı olmakla birlikte, son derece zor. Bununla birlikte, birçok yönden teknolojilerimiz, dünyadakilerden önemli ölçüde daha ileridedir. Jurassic Park ve sonraki filmler.

Ama sorumluluk cephesinde ne yaptık?

Neyse ki, gen düzenlemenin sosyal ve etik yönünün değerlendirilmesi, bilimin gelişmesiyle el ele gitti. 1975 yılında bilim adamları yaklaşımlar üzerinde anlaşmaya varıldı ortaya çıkan rekombinant DNA araştırmasının güvenli bir şekilde yapılmasını sağlamak. Başından beri, bilimin etik, yasal ve sosyal boyutları, İnsan Genom Projesi. DIY biyo toplulukları ön planda olmuştur güvenli ve sorumlu gen düzenleme araştırması. Ve sosyal sorumluluk, sentetik biyoloji yarışmaları.

[Gömülü içerik]

Yine de gen düzenleme giderek daha güçlü ve erişilebilir hale geldikçe, iyi niyetli bilim adamları ve mühendislerden oluşan bir topluluğun yeterli olması olası değildir. iken Jurassic Park filmler geleceği tasvir ederken dramatik bir lisans alırlar, bir şeyi doğru yaparlar: İyi niyetle bile, güçlü teknolojileri eylemlerinin sonuçlarını düşünmek için eğitilmemiş bilim adamlarıyla bir araya getirdiğinizde kötü şeyler olur ve ' olan uzmanlara sormayı düşündüm.

Belki de bu kalıcı mesajdır Jurassic World: Hakimiyet— genetik tasarım ve mühendislikteki inanılmaz ilerlemelere rağmen, teknolojinin gelişimini ve kullanımını sosyal açıdan sorumlu şekillerde benimsemezsek işler ters gidebilir ve gidecektir.

İyi haber şu ki, bilim insanlarının genetik kodu nasıl yeniden tasarladığı ve yeniden yapılandırdığı konusunda “yapabilir” ve “yapmalı” arasındaki boşluğu kapatmak için hala zamanımız var. Ancak Jurassic World: Hakimiyet sinemaseverlere geleceğin genellikle göründüğünden daha yakın olduğunu hatırlatıyor.Konuşma

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

Resim Kredi: Mehmet Turgut Kırkgöz / Unsplash 

Zaman Damgası:

Den fazla Tekillik Merkezi