Teknologi gunting gen mempunyai potensi untuk merevolusikan bekalan makanan makanan yang diubah suai secara genetik dan rawatan penyakit sukar dikawal dalam industri bioperubatan, tetapi terdapat perbincangan berterusan untuk menangani isu keselamatan dan etika.
Dalam dunia moden, perkembangan teknologi berlaku dengan sangat pantas. Sebagai contoh, telefon bimbit kita hanya digunakan untuk membuat panggilan dan menghantar mesej hanya beberapa dekad yang lalu, tetapi dengan perkembangan Internet dan komunikasi, kita kini boleh melakukan pelbagai fungsi seperti menonton video, mencari data dan menggunakan media sosial. Di samping itu, pembangunan pengangkutan seperti kereta api, kereta, dan kapal terbang, bermula dengan penciptaan enjin stim, telah menjadikan kehidupan kita lebih mudah. Saya telah memikirkan tentang teknologi penggabungan semula gen di antara perkembangan teknologi ini yang telah banyak membantu kami.
Penggabungan semula genetik melibatkan penggunaan gunting genetik. Teknologi gunting genetik berasal daripada mekanisme yang asalnya dimiliki oleh amfibia atau mikroorganisma, dan mengikut urutan pembangunan, generasi pertama nuklease jari zink (ZFNs), generasi kedua TALEN, dan generasi ketiga CRISPR/Cas9. Teknologi ini berfungsi dengan menggunakan protein, yang bertindak sebagai gunting, dan polinukleotida, yang bertindak sebagai tukang jahit, untuk membetulkan gen dengan mengeluarkan atau memasukkan sebahagian atau semua urutan untuk gen tertentu, sama ada untuk menjadikan gen sasaran tidak aktif atau menambah yang dikehendaki. gen.
Nuklease jari zink (ZFNs) ialah generasi pertama gunting genetik, yang terdiri daripada tiga atau empat jari zink dan satu nuklease. Jika enzim sekatan adalah gunting gen semula jadi, teknologi ini dianggap sebagai gunting gen buatan yang merupakan peningkatan lanjut prestasi enzim sekatan. Gunting gen ditemui dalam struktur DNA katak cakar Afrika semasa penyelidikan pada pertengahan 1980-an, dan saintis menamakan mereka jari zink kerana ia mengandungi zink. Srinivasan Chandrasegaran mencipta nukleasi Zincfinger dengan mencantumkan enam Zincfingers dan menggabungkannya dengan FokI, enzim sekatan yang digunakan oleh bakteria untuk memotong protein.
Generasi kedua gunting genetik, TALENs, diperoleh daripada patogen tumbuhan Xanthomonas. Asid amino yang membentuk TALEN dipadankan dengan urutan yang dipotong, jadi apabila asid amino ditukar, urutan yang diikatnya juga berubah. Oleh kerana bakat mengenali lebih banyak pangkalan A, ia juga dapat mengenali DNA manusia. Generasi ketiga gunting genetik CRISPR dicipta dengan menggabungkan RNA, yang menempatkan DNA yang akan diedit, dengan Cas9, yang memotong DNA. Teknologi CRISPR/Cas9 berasal daripada protein yang terlibat dalam tindak balas imun bakteria dan mempunyai keupayaan untuk memotong gen virus asing untuk melindungi bakteria. Satu lagi ciri yang membezakan CRISPR ialah penggunaan 'Cas9' dan bukannya 'FokI'. Ia berfungsi dengan mengikat RNA, yang bertindak sebagai panduan, kepada urutan DNA yang bertujuan untuk membetulkannya, dan kemudian Cas9 memotong tapak tertentu dalam DNA, dan tidak seperti generasi pertama dan kedua, ia tidak mempunyai struktur protein yang kompleks dan pemotongan. DNA secara mendalam.
Perbezaan antara teknologi gunting genetik generasi pertama, kedua dan ketiga ialah nuklease jari zink generasi pertama dan bakat generasi kedua tidak mempunyai fungsi enzim pemotong gen, jadi sukar untuk menggabungkan enzim pemotong gen. untuk menggunakan teknologi ini. Sebaliknya, teknologi gunting CRISPR generasi ketiga mempunyai fungsi enzim pemotong gen itu sendiri, menghapuskan keperluan untuk gabungan dengan enzim sekatan yang berasingan. Ia juga berbeza dari segi selektiviti untuk mengenali jujukan gen, kerana ia boleh menggunakan jujukan pelengkap RNA untai tunggal (sgRNA) tanpa perlu membina struktur unit berulang nuklease atau bakat Zinkfinger. Disebabkan perbezaan ini, gunting CRISPR kini dianggap sebagai teknologi revolusioner dan merupakan teknologi yang paling biasa digunakan untuk penyuntingan gen.
Saya percaya bahawa penyuntingan gen menggunakan gunting genetik mempunyai banyak kelebihan, yang pertama adalah aplikasi teknologi gunting genetik kepada industri makanan: makanan yang diubah suai secara genetik (makanan GMO). Makanan GMO bermaksud "organisma diubah suai secara genetik" dan merujuk kepada produk pertanian yang telah dicipta menggunakan kejuruteraan genetik untuk menggabungkan gen berguna daripada satu organisma dengan gen daripada organisma lain untuk mencapai tujuan tertentu, seperti menentang perosak atau meningkatkan hasil. Walaupun masih terdapat perdebatan berterusan mengenai penggunaan makanan GMO, saya memihak kepada perkembangan mereka.
Sebab pertama saya memihak kepada makanan GMO ialah peningkatan kepelbagaian makanan GMO akan membantu menyelesaikan salah satu masalah terbesar manusia: krisis makanan. Pada masa ini, bilangan orang yang kelaparan di dunia meningkat dengan pesat, dan bilangan orang di planet ini juga berkembang dengan pesat. Walau bagaimanapun, adalah diragui bahawa pengeluaran makanan dari alam semula jadi dapat bersaing dengan penggunaan makanan penduduk yang semakin meningkat. Khususnya, Korea dijangka akan menjadi lebih bergantung kepada makanan GMO pada masa hadapan. Ini kerana Korea merupakan pengimport bijirin kedua terbesar di dunia, dan sumber makanan adalah terhad. Menurut Institut Penyelidikan Ekonomi Luar Bandar Korea, bahagian tanaman yang diimport adalah sangat tinggi, jadi saya berpendapat bahawa Korea, yang mempunyai kadar sara diri yang rendah dalam makanan, harus berusaha untuk membangunkan makanan yang diubah suai secara genetik.
Sebab kedua yang memihak kepada makanan GMO ialah ia boleh memberi manfaat kepada kesihatan manusia. Nasi emas adalah contoh makanan yang diubah suai secara genetik. Beras emas ialah beras yang telah direka bentuk secara genetik untuk biosintesis beta-karotena, prekursor kepada vitamin A. Kekurangan vitamin A dianggarkan membunuh 670,000 kanak-kanak di bawah umur lima tahun setiap tahun. Beras itu dicipta untuk membantu orang yang mengalami kekurangan vitamin A di negara membangun.
Penentang makanan GMO mempersoalkan keselamatan mereka, tetapi sementara makanan GMO telah digunakan selama beberapa dekad untuk pelbagai tujuan, termasuk makanan haiwan, tidak ada kes yang dilaporkan orang yang dicederakan oleh tanaman yang mereka makan. Sebaliknya, terdapat kes orang yang dirugikan dengan memakan makanan organik. Pada tahun 2011, satu kes pencemaran E. coli patogenik pucuk organik di Jerman menyebabkan 50 kematian dan lebih daripada 3,000 penyakit serius.
Makanan yang diubah suai secara genetik memerlukan banyak masa dan wang untuk dibangunkan, dan tertakluk kepada ujian menyeluruh dan tapisan yang ketat. Proses pembangunan dan kelulusan untuk makanan GMO melibatkan pertama sekali memastikan bahawa protein yang dihasilkan oleh gen yang diperkenalkan secara struktur adalah serupa dengan toksin, gangguan pemakanan, alergen, dan lain-lain dan bahawa ia tidak mungkin bertindak sebagai toksin atau alergen semasa memasak dan memproses oleh terurai dalam haba atau dalam cecair gastrik dan usus tiruan. Jumlah kertas kerja yang mesti diserahkan untuk mendapatkan kebenaran mengimport GMO dikatakan hampir satu trak, dan mendapatkan kebenaran untuk mengembangkan GMO di Korea memerlukan banyak masa dan wang untuk melengkapkan kertas kerja pengesahan. Tanaman yang tidak boleh dimakan, seperti rumput, juga tertakluk kepada proses tapisan yang teliti. Jelas sekali, tiada bahan lain telah dikaji dan disahkan sebanyak tanaman GMO, dan GMO tertakluk kepada proses kelulusan yang ketat yang mesti diluluskan semula setiap 10 tahun. Memandangkan proses menyeluruh ini, saya rasa tidak sesuai untuk membincangkan keselamatan atau kesan sampingan makanan GMO; Saya rasa tanaman tradisional yang telah bermutasi akibat pencemaran alam sekitar mungkin lebih berbahaya.
Kelebihan kedua manipulasi genetik menggunakan gunting genetik adalah dalam industri bioperubatan. Terapi menggunakan gunting gen memainkan peranan besar dalam membangunkan terapi gen baharu, seperti membuang gen yang bertanggungjawab untuk penyakit sukar dikawal atau membetulkan gen yang rosak. Teknologi penyuntingan gen boleh digunakan untuk membetulkan atau membuang gen tertentu untuk mencegah, merawat, dan juga menyembuhkan penyakit. Baru-baru ini, penyelidik telah berusaha menggunakan gunting gen untuk merawat penyakit genetik, dan dijangka teknologi ini akan membolehkan rawatan gangguan genetik yang jarang berlaku. Terapi gen boleh menjadi lebih berkesan dan lebih selamat daripada rawatan tradisional, dan ia juga boleh digunakan untuk mengkaji sel stem, yang boleh memainkan peranan penting dalam penjanaan semula organ dan tisu yang rosak. Seperti yang anda lihat, teknologi gunting gen mempunyai potensi untuk merevolusikan industri bioperubatan.
Walau bagaimanapun, teknologi gunting gen masih menghadapi banyak cabaran. Pertama, sesetengah orang telah menimbulkan kebimbangan keselamatan, kerana teknologi gunting gen mungkin bukan sahaja mengubah suai gen yang disasarkan dengan tepat, tetapi juga boleh menjejaskan gen yang tidak disasarkan. Kedua, isu etika teknologi gunting gen juga merupakan perdebatan penting. Sebagai contoh, jika gunting gen digunakan untuk mengubah suai gen dalam embrio manusia, kontroversi etika yang melibatkan kehidupan manusia mungkin timbul. Untuk menyelesaikan isu ini, perbincangan etika perlu dijalankan selari dengan perkembangan teknologi.
Kesimpulannya, teknologi gunting gen mempunyai potensi untuk merevolusikan banyak bidang. Makanan yang diubah suai secara genetik (makanan GMO) berpotensi untuk menyelesaikan masalah makanan dan meningkatkan kesihatan manusia, dan aplikasinya dalam industri bioperubatan boleh membantu dalam rawatan penyakit yang tidak boleh diubati dan penjanaan semula organ. Walau bagaimanapun, pembangunan teknologi ini memerlukan perbincangan dan penyelidikan berterusan untuk menangani kebimbangan keselamatan dan isu etika. Untuk membolehkan teknologi gunting gen membawa perubahan positif kepada masyarakat kita, kita perlu menyokong perkembangannya secara aktif, sambil menangani isu etika dan keselamatan yang menyertainya dengan teliti.
