Inżynieria genetyczna - zastosowanie
Istotą inżynierii genetycznej jest wprowadzanie do nici DNA jednego organizmu genów pochodzących od innego organizmu. Geny te są dobierane pod kątem użyteczności i pożądanych przez nas cech. W ten sposób otrzymuje się organizm, u którego gen na daną cechę ulega ekspresji znacznie efektywniej niż w swoim organizmie macierzystym.
Eksperymenty i badania genetyczne wymagają skomplikowanych technik i drogiego sprzętu laboratoryjnego, lecz rozwijają się bardzo prężnie, stwarzając ogromne możliwości w różnych dziedzinach.
Medycyna
W medycynie szczególną uwagę zwraca tzw. terapia genowa. Dotyczy ona leczenia chorób genetycznych, do tej pory nieuleczalnych. Polega na wprowadzaniu do komórki pobranej od chorego genu działającego prawidłowo. Ten prawidłowy gen niweluje działanie genu uszkodzonego, odpowiedzialnego za chorobę. Można też wprowadzać geny do narządów pacjenta za pośrednictwem wektorów wirusowych. Metodą terapii genowej można leczyć takie choroby ja białaczka czy hemofilia oraz wiele innych. Cały czas trwają prace nad udoskonalaniem metod, aby osiągać jak najlepsze i najszybsze efekty.
Farmaceutyka
Inżynieria genetyczna jest bardzo szeroko wykorzystywana do produkcji leków i innych substancji leczniczych, m.in. insuliny, czynnika krzepnięcia krwi, hormonu wzrostu, substancji antywirusowych i antybiotyków. Zwykle organizmami produkującymi leki są bakterie. Przykładowo pałeczka okrężnicy po wszczepieniu ludzkiego genu insuliny wytwarza ten hormon, który jest pełnowartościowy i z powodzeniem wykorzystywany w leczeniu cukrzycy, zamiast insuliny produkowanej wcześniej z trzustek zwierząt.
Leki można produkować w taki sposób, by odpowiadały indywidualnym potrzebom każdego z pacjentów.
Mikroorganizmy wykorzystuje się tez do produkcji bezpiecznych szczepionek, m.in. przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B - tutaj zastosowano drożdże. Obecnie trwają prace nad szczepionką przeciw chorobie Alzheimera - trwają badania na zwierzętach.
Oczywiście wszystkie nowe leki i szczepionki, podlegają surowym kontrolom i badaniom, aby były skuteczne i nie wywoływały powikłań. Tylko po spełnieniu wszystkich wymogów, lek może zostać użyty do leczenia chorych.
Rolnictwo
Organizmy roślinne i zwierzęce, niosące w sobie obce geny nazywa się organizmami transgenicznymi. Wprowadzanie do komórek roślin nowych genów ma na celu zwiększenie plonów lub poprawę ich jakości. W ten sposób otrzymuje się nowe odmiany smakowe owoców czy kolorystyczne kwiatów, np. bardzo słodkie jabłka lub niebieskie róże. Nie wiadomo do końca, jakie skutki może mieć spożywanie roślin transgenicznych. Z tego względu istnieją zarówno zwolennicy, jak i przeciwnicy tak modyfikowanej żywności.
Hodowla
Otrzymuje się również transgeniczne zwierzęta hodowlane. Pierwszym udanym doświadczeniem tego typu było otrzymanie myszy z chromosomu szczurzego w roku 1990. Badania laboratoryjne dostarczają ważnych informacji na temat funkcjonowania organizmów: pracy układu odpornościowego czy chorobach genetycznych. W hodowli rolniczej zwierzęta "wzbogaca" się głównie w geny zwiększające odporność na choroby lub przyrost masy ciała. Otrzymuje się też krowy dające więcej mleka i kury znoszące większe jajka.
Szczególnie kontrowersyjną dziedziną inżynierii genetycznej jest klonowanie. W 1997 roku sklonowano pierwsze zwierzę - owcę Dolly. Pobrano przy tym komórkę od jednego zwierzęcia i wszczepiono jej jądro komórkowe innego. Narodzona owieczka jednak bardzo szybko się zestarzała, ponieważ okazało się, że jej organizm był biologicznie w tym samym wieku, co organizm "matki". Prace nad klonowaniem mają na celu m.in. usunięcie białek odpornościowych z narządów zwierząt, dzięki czemu mogłyby zostać użyte do przeszczepów dla ludzi.
Najwięcej problemów i kontrowersji budzi jednak klonowanie komórek ludzkich. Jest to ogromna szansa dla leczenia wielu chorób, perspektywy są ogromne. Lecz ogromne są też wątpliwości natury etycznej i moralnej. Z tego powodu w niektórych krajach zabroniono tego typu badań na ludzkich komórkach.
Kryminalistyka
Na podstawie pozostawionych śladów na miejscu przestępca, np. włosów na szczotce policja jest w stanie znaleźć sprawcę. Pobiera się DNA od podejrzanych i porównuje się do tego zebranego na miejscu przestępstwa. Jako, że nie ma istot identycznych o tym samym DNA margines błędu wynosi zero. Jest to jedna z najbardziej dokładnych metod stosowanych w śledztwach.
Źródła:
Multimedialna Encyklopedia Powszechna, FOGRA wyd. Optimus Pascal
Encyklopedia człowieka- Ciało ludzkie bez tajemnic wyd. Optimus Pascal
Podręcznik do biologii dla 2 klasy gimnazjum wyd. Nowa Era
Komputeryzacja i nowoczesna inżynieria genetyczna wkraczają do gospodarstw na wsi. Przez obrońców przyrody, ekologów i konsumentów ten kierunek rozwoju rolnictwa oceniany jest bardzo krytycznie. Specjaliści twierdzą, że niesie on ze sobą więcej zagrożeń dla środowiska niż korzyści ekonomicznych. Czy mają rację?
Niektórym marzy się szybki rozwój inżynierii genetycznej i wprowadzenie mikroelektroniki do rolnictwa. Gospodarstwa rolne stałyby się fabrykami produkującymi drób, jaja i mięso. Chociaż ta koncepcja przypomina raczej filmy science fiction to na świecie ma swoich zwolenników.
Problem w tym, że tego typu fermy przestają być miejscem chowu zwierząt, a stają się raczej fabrykami do produkcji mięsa. Pasze dozowane przez komputer, elektroniczna rejestracja zwierząt, małe boksy - wszystko to w pogoni za zyskiem, by obniżyć koszty. Oczywiście trwają także prace nad udoskonaleniem pasz dla zwierząt - muszą być wydajne i... możliwie tanie. Stąd pomysł dodawania do nich maczek mięsno - kostnych, czyli przetworzonych odpadów z rzeźni oraz padłych zwierząt. A efekty?
Fermy hodowlane tworzone są po to, by zmniejszyć koszty samej hodowli. Niewłaściwe odżywianie zwierząt w fermach - np. stosowanie mączek mięsno-kostnych - powoduje wiele chorób, np. BSE w Europie Zachodniej.
Naukowe czasopismo "Science" opublikowało wyniki badań przeprowadzonych na mięsie sprzedawanych na świecie ryb. Amerykańscy naukowcy przebadali sprzedawane łososie i stwierdzili, że ich mięso zawiera znaczne ilości toksycznych związków, które prawdopodobnie skumulowały się w ich organizmach w wyniku karmienia ich sztucznymi paszami, w których stwierdzono obecność rybnych mączek. Podobnie sprawa ma się z tuńczykami, które ze względów zdrowotnych naukowcy zalecają jeść nie częściej niż trzy razy do roku. Łososia można spożywać raz w miesiącu. Częstsze spożywanie mięsa z taką dawką dioksyn i substancji szkodliwych może prowadzić do zachorowań na raka. Brytyjska Organizacja Rybiego Mięsa i Oleju uważa te informacje za głęboko przesadzone. Jej przedstawiciele mówią, że w wielu przypadkach mięso łososi hodowlanych jest dużo zdrowsze dla człowieka niż łososi żyjących na wolności. Według organizacji, która przeprowadziła na łososiach własne badania, w mięsie tych ryb nie ma żadnych przekroczeń dozwolonej normy dioksyn. Na razie spór o szkodliwość spożywanych łososi nie wpłynęła na ich kupowaną ilość. Rocznie w Wielkiej Brytanii spożywanych jest ponad 200 tysięcy ton rybiego mięsa.
Może ta informacja nie powinna spędzać nam, Polakom, snu z powiek. W końcu łosoś to potrawa raczej ekskluzywna i droga, która na większości polskich stołów nie gości nigdy. Ale przecież mieliśmy już aferę z dioksynami w paszach dla drobiu i nadal wisi nad nami groźba choroby szalonych krów wraz z jej konsekwencjami dla ludzi. Już dziś przemysłowe farmy spędzają sen z oczu okolicznym mieszkańcom. Wiele krajów chętnie pozbywa się takich przedsiębiorstw ze swojego terenu.
Zmusza to duże firmy do szukania państw bardziej przyjaznych, gdzie jest przyzwolenie na taką działalność, wynikające z luk prawnych lub niskiej świadomości ekologicznej społeczeństwa - a zwłaszcza urzędników. Nic więc, dziwnego, że kilka takich ferm zostało zlokalizowanych w Polsce.
Wielkie fermy hodowlane są faktem trudnym do zaakceptowania zarówno ze względów środowiskowych jak i społecznych. Jednym z problemów związanych z ochroną środowiska jest fakt, że fermy te mają trudności z prawidłowym zagospodarowaniem powstającej w nich gnojówki i gnojowicy.
Fermy mają też problemy z utrzymaniem dobrostanu zwierząt, ciężko jest utrzymać w nich taki stan, by zwierzęta nie cierpiały. Występuje tam znacznie większe niebezpieczeństwo pojawienia się chorób, które atakują nie tylko zwierzęta na fermie, na której się pojawią, ale również istnieje realna groźba przeniesienia się tych chorób na zwierzęta w gospodarstwach domowych.
Tucz przemysłowy
Ogromna ilość gnojowicy stwarza nie tylko problemy z samym zagospodarowaniem, ale i z takim zagospodarowaniem gnojowicy, by można było prawidłowo odzyskiwać z niej metan, a tak nie dzieje się w większości przypadków. A gnojowica to duże źródło metanu i amoniaku, które przy nieprawidłowym zagospodarowaniu gnojowicy są w dużych ilościach uwalniane do atmosfery, a to powoduje szkodliwy efekt ocieplania się klimatu.
Powody społeczne związane są głównie z tworzeniem ograniczeń w hodowli dla gospodarstw rodzinnych, które powinny dominować w polskiej strukturze rolnej. Istnieje także obawa, że gdy dostaniemy limity produkcyjne z UE, wykorzystają je duże fermy, a małe gospodarstwa nie będą mogły produkować poza lokalnym rynkiem.
Fermy zostały wybudowane, działają i produkują tuczniki. Dziś, przeciwko działającym w Polsce fermom tuczu przemysłowego występują i ekolodzy i okoliczni mieszkańcy. Czy to wystarczy by nie powstawały następne?
Sztuczna żywność
Również w przemyśle spożywczym wciąż trwa walka o klienta i wyścig o zyski. Dlatego producenci prześcigają się w poprawianiu urody tego, co trafia na nasz stół. Konserwanty, sztuczne barwniki, emulgatory, polepszacze, wzmacniacze smaku i zapachu. To nie koniec długiej liczby - chemicznie wytworzonych - dodatków do żywności. Żywieniowcy oceniają, że rocznie zjadamy nawet półtora kilogram tego typu substancji.
"Polepszacze" w żywności tak naprawdę są potrzebne producentom, żeby mogli wytwarzać tzw. "nową żywność", która wcale nie jest potrzebna ludziom i wcale nie jest pewne, że jest ona zdrowa. W obecnej chwili nie można określić wpływu i działania dodatków do żywności na ludzkie zdrowie, bo jest to działanie długofalowe i dopiero za jakieś dziesięć lat będzie wiadomo czy są one szkodliwe czy nie.
Przykładem może tu być pestycyd DDT, który po pozytywnych badaniach wszedł do użycia w 1945 roku, a dwadzieścia lat później został wycofany z użytku, bo okazało się, że ma szkodliwe działanie na zdrowie ludzi. Podobnie teraz problem z maczkami mięsno-kostnymi, które dodawane były do pasz od dwudziestu lat, a teraz okazało się, że są one główną przyczyną choroby szalonych krów. Tak więc nie wiadomo, jak rozwinie się sytuacja z dodatkami do żywności, tym bardziej, że polepszacze są dodawane od niedawna.
Dużym problemem jest teraz także żywność modyfikowana genetycznie. Jest ona dobra dla tych firm, które zainwestowały olbrzymie pieniądze w badania nad technologiami genetycznie modyfikującymi żywność, a nie koniecznie dla konsumentów, którzy do tej pory nie żywili się GMO i naturalnej żywności zupełnie im wystarczało, a też nie wiadomo, jaki wpływ ta żywność będzie miała na ludzkie zdrowie.