CRISPR eksplike: sizo ki pi pwisan nan mond lan

Mond jenetik la te pwomèt ak konfli ak pati egal depi li te antre nan zeitgeist piblik la nan 20yèm syèk la. Jeni jenetik, an patikilye, te tèlman anlize nan sediksyon ak malèz ke kèk yo konsidere kòm maji nwa. Endividi enpòtan nan lespri otreman son souvan deklare chanjman entansyonèl nan ADN, patikilyèman ADN imen, kòm etikman ersatz. 

Moun yo te itilize jeni jenetik pou milenè

Kondanasyon dra sa yo reflete yon monn ki pa egziste depi milenè. Egzanp ki pi evidan se manje, espesyalman nan varyete GMO. Moun sa yo ki masiv, vibran, sukulan Red Delicious pòm ki vole sou etajè makèt yo se yon aberasyon konpare ak zansèt pre-imen yo.

Lè yo kwaze varyete espesifik pòm, moun yo te kapab pwopaje jèn yo ki te mennen nan fenotip pi pito (manifestasyon fizik). Pi enpòtan, chwazi vèsyon ki reziste sechrès nan staples tankou grenn ak diri te sove anpil yon gwo sivilizasyon nan efondreman grangou-pwovoke. 

Bèt domestik yo bay yon kontras menm plis flagran. Chen mawon yo se predatè feròs, teritoryal. Yo se jiska 180 liv pi laterè ak ki moun kèk moun te kapab pi byen nan yon lut. Teacup Pomeranians, okontrè, peze uit liv byen mouye, ak nenpòt moun ki pèdi yon batay nan yon sèl pa merite pou yo pase materyèl jenetik li.

Ke youn nan chasè ki pi abilite nan mond lan te redwi a yon fluffball respirante se yon temwayaj nan tout zafè lanmou limanite a ak entansyonèlman chanje ADN. Karakteristik komen sosyete a chwazi nan mitan bèt yo enkli dosilite, obeyisans, fòs ak, nan kou, bon gou. 

Men, se lide chanjman ADN imen an ki vrèman kite machwè agape ak knickers an pakèt. Ideyal elve nan mouvman ejenik bonè Amerik la te bay yon refij san danje pou defans sipremasi rasyal la, ki te chanje e ki te rive nan yon pi gwo tèt chaje nan Twazyèm Reich la. 

Sepandan, kiltivasyon nan objektif nan jèn dezirab se yon bagay komen nan sosyete liberal. Egzanp ki pi evidan se avòtman, ki legal nan pifò sosyete oksidantal yo. Li enposib pou diskite ke moun pa gen yon preferans pou sèten genòm nan yon mond kote apeprè katrevendis pousan nan fetis ki gen Sendwòm Dawonn yo avòte.

Ozetazini, tribinal yo konsidere avòtman ki baze sou jenetik kòm yon dwa konstitisyonèl: Doktè ki kache montre maladi jenetik nan mitan fetis yo, pè manman an pral avòte, yo te sanksyone.

Entansyonalman chanje ADN yon moun se pa menm bagay ak fasilite sèten jèn pandan plizyè jenerasyon. Menm pwosesis yon fwa radikal pou kreye GMOs (òganis modifye jenetikman) jis pèmèt ou mete jèn ki deja egziste nan lòt espès kontrèman ak konsepsyon nouvo. Sepandan, li klè ke moun prefere sèten jèn pase lòt epi yo pral pran mezi radikal pou fè jèn sa yo pi komen. Ansyen an senpleman ofri yon fason pi rapid, pi presi pou akonpli objektif yo nan lèt la. 

Yon metòd pou chanje abilman materyèl jenetik te evade limanite depi lontan akòz konpleksite entans reyaksyon byochimik ki antoure ADN ak seri zouti ki pa bon ki efikas sou yon echèl mikwoskopik konsa. Espesyalman, yon metòd pou koupe ADN nan kote egzak pou ti segman yo ka ranplase te flotant.

Yon zouti 2015 chanje tout bagay sa yo; dekouvèt sa a kounye a pèmèt moun yo koule sa a ensifizans ki dire lontan. Yon mond posiblite ap tann ak potansyèl pou yon re-kòmande gwo echèl nan kò nou an, anviwònman nou yo e menm ekonomi nou an se sou pil. 

CRISPR: Sizo ki pi pwisan nan listwa

(Remak: si ou ka bay non tout gwo òganèl yon selil ak plis pase twa kalite RNA sou tèt tèt ou, ou pral pwobableman jwenn eksplikasyon sa a twò senplifye. Si ou gen yon konpreyansyon debaz sou sa ADN ak RNA ye, sa a pral yon eksplikasyon Goldilocks. Si ou pa konnen ki sa RNA ye, panse a li kòm gran frè DNA a ki kanmenm te fini kòm ti gason komisyon ADN.) 

Dekouvèt sa a ale nan non an nan CRISPR/CAS9, anjeneral vin pi kout pou jis CRISPR. Metòd inovatè sa a, ki pwononse tankou nan "Mwen swete ke pen griye mwen an te pi sèk," se kout pou Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Èske sa sanble tankou yon bouch? Li se. Souse li. Se konsa yo te "teyori yo nan Jeneral ak Relativite Espesyal" kòm byen ke "asid Deoxyribonukleik." Dekouvèt pionan yo souvan gen non long; mete pantalon gwo ti gason / gwo ti fi konseye lè w ap fè fas ak teknoloji futurist.

Malgre ke ADN ki chanje atifisyèl, tou de eleman nan CRISPR rive natirèlman. Nan nwayo li yo, li pran avantaj de sistèm iminitè ki soutni tout selil k ap viv yo. Konsidere sa a: sistèm iminitè a trè konplèks, sitou sa ki nan yon moun, men 99% nan tan an, yon sèl viris pa kapab enfekte menm moun nan nan de okazyon diferan.

Sa a se paske seksyon ADN viral yo estoke ak "sonje" nan selil yo apre premye rankont la. Nan ventyèm syèk la, syantis yo te dekouvri ke sèten fòm bakteri sandwich fragman ADN sa yo nan mitan kout, repete fil nan pè baz ki palindromik tou: CRISPR yo. Pati nan viris la kounye a pou tout tan entegre nan genomic bakteri yo. Epi ou te panse ou te yon bon nan kenbe yon rankin. 

Imajine yon bakteryofaj (yon viris ki vize bakteri kontrèman ak òganis miltiselilè, tankou moun) kraze Bakteri Barry men li pa touye l. Yon semèn apre, Phil Phage a tounen pou Round 2. Menmsi Barry wè Phil ap atake l, li pa ka voye globil blan pou al bat Phil paske li pa gen okenn. Sistèm iminitè bakteri a itilize yon apwòch diferan.

Sa a se kote Cas9, lòt mwatye nan sistèm CRISPR la, antre nan jwèt. Cas9, ki vle di CRISPR-asosye pwoteyin 9, analize ADN etranje li rankontre epi tcheke si nenpòt nan li matche ak ADN viral li te estoke ant CRISPR yo. Si se konsa, Cas9 deklannche yon endonuclease, ke yo rele tou yon anzim restriksyon, koupe bra Phil a, oswa pye, oswa petèt menm tèt li. Kèlkeswa segman an, pèt yon gwo pati nan kòd jenetik yo prèske toujou rann viris la pa kapab egzekite entansyon predatè li yo.

Sistèm iminitè imen yo genyen batay kont viris lè yo voye pi rafine vanyan sòlda mikwoskopik evolisyon yo al fè batay, ekipe ak deskripsyon ekstrèmman egzat sou aparans ak taktik lènmi an. Apwòch bakteri an pi sanble ak entèsepte enstriksyon yon kòmandan bay sòlda pyas li yo. "Atake pòtay yo nan douvanjou," vin "Atake [BLANK la] nan [BLANK]," ak envazyon an echwe. 

Evantyèlman, syantis yo te dekouvri ke nòmalman chak òganis vivan gen eleman tou de CRISPR ak Cas9. Sa a ka sanble chokan, men li se aktyèlman byen trivial, bay chak bèt vivan se desann soti nan bakteri. Nan òganis sa yo, CRISPR yo sanble ak yon bibliyotèk ansyen ke yon vil pa janm te enkyete dechire, epi Cas9 se youn nan anzim restriksyon ki pi piti yo.

Men, yo la, yo travay, ak pi bon nan tout, yo te tounen trè san diskriminasyon: syantis yo te kapab ba yo seksyon ADN ki pa gen anyen fè ak viris, epi CRISPR ta fidèlman anrejistre yo epi Cas9 ta fidèlman fè ensizyon. . Toudenkou, nou te gen sizo Bondye nan men nou, epi yo te travay sou prèske nenpòt kalite ADN nou te eseye: manje, bèt, maladi ak moun. 

Malgre ke metòd la ap popilarize kòm "CRISPR," se konbinezon tou de CRISPRs ak Cas9 ki tèlman absid pwisan. Kòm mansyone, gen yon kantite anzim restriksyon deja dekouvri, oswa sizo ADN. Sepandan, CRISPR se premye metòd moun yo te kapab kontwole kote sizo yo koupe ak yon wo degre de presizyon. 

Esansyèlman, CRISPR yo se segman kout nan ADN ki sèvi kòm makè, oswa kòm de siy ki di "Kòmanse koupe isit la" ak "Sispann koupe isit la." Cas9 se yon pwoteyin ki ka li CRISPR epi lage yon anzim pou koupe nan tou de espas ki make pa makè yo.

Kisa CRISPR ka fè?

Cheri, kisa yo pa kapab CRISPR fè? Gen de kategori prensipal aplikasyon pou teknoloji a: move materyèl jenetik yo te jwenn nan kansè yo ka ranplase ak yon sekans ADN korije pou elimine mitasyon danjere, epi li ka aplike pou amelyore sèten aspè fenotip.

CRISPR se enteresan paske li se apèn yon timoun piti nan laj epi poutan li te deja sote soti nan laboratwa a nan klinik la. Otè yo nan yon etid 2015 parèt nan Lanati yo te kapab endirèk 48% nan materyèl jenetik VIH la soti nan selil ki gen VIH lè l sèvi avèk CRISPR. Sepandan, lè li rive kansè, CRISPR te deja fè so a soti nan plat Petri a imen: nan mwa jen, NIH la te apwouve premye etid T-selil Enjenieri atravè CRISPR.

Esè a konsantre sou anpeche kansè nan repetition. Kòm nenpòt moun ki gen zanmi oswa fanmi ki te batay kansè (ki, malerezman, se pifò moun) konnen, yo te deklare kansè gratis pa ekivalan a yo te geri. Pandan senk a dis ane kap vini yo, pa gen okenn chwa ke rete tann ak wè si kèk minit pòch kansè nan chape tretman epi yo ap tann pou yon chans pou yo grandi tounen. Selil T CRISPR yo gen ADN kansè ki antre nan genòm yo, sa ki ba yo ekivalan linèt ipè vizyon pou chèche anperè tout maladi yo.

VIH ak kansè yo se de nan Golyat ki pi formidab nan medikaman patolojik. Men, konpare CRISPR ak David se yon metafò ensifizan. David te omwen yon adilt, tandiske CRISPR se apèn yon timoun piti, ak timoun piti sa a deja ap pran bal nan objektif kont lènmi sa yo ki pi pèsistan nan limanite.

Natirèlman, pifò moun pa pase lavi yo toujou ap tranble ant VIH ak kansè. Maladi ki pi komen ki gen mwens konpleksite, tankou rim ak grip, pral pi fasil vin anba men selil T sou estewoyid kroustiyan.

Koupe move ADN se yon bon bagay, men se nan reparasyon ADN defo ke potansyèl CRISPR a vrèman manti. Yon fwa yo koupe ADN nan bon kote, epi retire seksyon mitasyon an, li vin jistis senp pou itilize ADN polymerases pou fusion ADN ki kòrèk la ansanm.

Afliksyon jenetik ki pi komen nan peyi Etazini yo emokromatoz (twòp fè nan san an), fibwoz sistik, Maladi Huntington, ak Sendwòm Dawonn. Ranje nan segman ADN ki lakòz maladi yo ta ka anpeche gwo kantite soufrans imen. Anplis de sa, benefis ekonomik yo ta bèl: konsèvatè fiskal yo ta kontan ekonomize $83 milyon NIH depanse chak ane nan fibwoz sistik sèlman; liberal yo ta gen opòtinite pou re-envesti sòm sa yo nan byennèt sosyal.

Pou moun ki jwenn la Down estatistik avòtman Sendwòm deranje, modifikasyon CRISPR ta ka yon konpwomi apwopriye, sove lavi fetis la pandan y ap prezève dwa manman an pou l pa akouche yon timoun ki andikape grav.

Mond biotechnologie a deja rivete pa CRISPR. Endistri manje GMO pou kont li deja vo dè milya de dola pa ane ak metòd ki byen graj konpare ak CRISPR. Konpayi GMO tankou Monsanto te amelyore yon myriad de manje lè yo mete jèn antye ki ankouraje kouraz, gwosè, ak bon gou nan lòt manje.

Koulye a, lachas scavenger jèn yo fini, ak konpayi biotech yo ka desine jèn pafè a pou mete. Li posib ke pandan kèk deseni kap vini yo, Red Delicious a pral oblije rann tèt li nan sipremasi li nan yon pwodwi nan liy ki nan ògasm Wouj la oswa Eksperyans espirityèl Wouj la.

Biznis ak enplikasyon politik

CRISPR tou gen tou de enplikasyon deranje ak demokratize. Gen koreksyon nan ane 2010 yo te tankou òdinatè nan ane 1970 yo. Yo egziste, men yo maladwa ak ridiculement chè. Toujou, pwodwi a tèlman gen anpil valè ke konpayi yo gwo ase yo peye yo jwenn yon avantaj mache masiv.

Se poutèt sa konpayi tankou Monsanto yo te kapab jwenn tou pre-monopoli nan jaden an GMO. CRISPR pral fè nan jeni jenetik sa òdinatè pèsonèl yo te fè lojisyèl nan ane 1980 yo; sa vle di, anpil amelyore teknoloji a, pandan y ap fè li tèlman bon mache ke ti biznis ak moun ka pran avantaj de yo. Kit ou se yon etidyan byoloji, yon amatè biohacker oswa yon antreprenè kòmanse, ou ka achte yon twous CRISPR sou entènèt la pou kèk santèn dola.

Se poutèt sa, CRISPR ta dwe fè monstr biotech tankou Monsanto trè nève. Dè milyon de moun ki vle mine oswa konkirans konpayi an yo tout te bay yon ponya.

Gen moun ki opoze ak Monsanto paske yo opoze ak GMO. Vwa sa yo pa bay anpil kredi nan kominote syantifik la: GMO yo konsidere kòm byen an sekirite, nòmalman tout moun manje yo, ak GMO ki reziste sechrès/ogmante rekòt ki te soutni "Revolisyon Vèt la" an Afrik ak peyi Zend nan ane 1970 yo te sove plizyè santèn. nan dè milyon de moun ki soti nan grangou.

Sepandan, anpil moun ki pro-GMO opoze Monsanto akoz pratik monopolistik biznis li yo ak tantativ pou fòse kiltivatè pòv yo sèvi ak semans li yo. Anvan CRISPR, te gen ti kras yo te kapab fè sof si yo te gen yon santèn milyon dola rezèv nan lanse yon demaraj jeni jenetik. Agiman ki pi rafine yo te gen tandans pou yo te nwaye nan foul moun "GMO yo pral fè dan ou tonbe epi bay timoun ou yo otis" foul moun, ki pèmèt Monsanto delegitimize opozisyon li nan penti li kòm san syantifik.

Kounye a, abòdab relatif CRISPR pral pèmèt GMO ak jaden jeni jenetik yo dwe reprann pa moun ki gen lespri demokratik, pa jèn yo, pa klas mwayèn nan, pa moun ki kwè ke konpetisyon sevè nan mitan biznis pwodui pi rapid pwogrè ak yon ekonomi an sante. pase monopoli osifye.

Etik ak lòt pwoblèm

Pwoblèm etik jeni jenetik yo potansyèlman masiv. Posiblite pou desine yon superviris ki gen enfomasyon nan sistèm iminitè imen an transkri nan genomic yo pa ka anile. Sa a se yon pwospè twoublan; li ta ranvèse paradigm nòmal la, epi li ta sanble ak yon viris ke yo pran vaksen kont sistèm iminitè a. "Ti bebe Designer" ta ka mennen nan yon rezurjans nan ejenik ak yon kous zam imen kote sivilizasyon yo fèmen nan yon lit konstan pou kreye sitwayen ki pi entèlijan, san pitye.

Sepandan, sa yo se pwoblèm ak kapasite nan lavni nan jeni jenetik, pa ak reyalite aktyèl yo nan CRISPR. Pou kounye a, okenn nan prensipal enkyetid etik yo ka reyalize, sitou akòz konpreyansyon limite nou an nan pwòp byoloji nou an. CRISPR vle di ke si nou te gen yon plan pou kreye sipèviris susmansyone a, pwobableman nou ta kapab. Sepandan, konesans nou sou sistèm iminitè a twò limite pou aplike yon viris ki ka kontourne li.

Enkyetid yo sou ti bebe designer yo menm jan an twòp. Premye a tout, konflasyon nan jeni jenetik ak ejenik se danjere ak sa ki mal. Eugenics se syans fatra. Eugenics depann sou sipozisyon ki fo ke karakteristik tankou entèlijans ak fòs se sitou eritye, kontrèman ak konsansis modèn nuans la ke 1) karakteristik sa yo trè mal defini, epi 2) yo sòti nan yon entèraksyon konplèks nan genomic (pa sèlman kèk jèn endividyèl).

Obsesyon pifò eugenicists ak pwomulgasyon ras blan an montre ke mouvman an se pa plis ke yon tantativ bay yon laparans pseudosyantifik nan lejitimite nan ansyen lide rasis. Apre yo tout, "ras" blan an tèt li se yon konstriksyon sosyal, kòm opoze a yon reyalite byolojik.

Sa ki pi enpòtan, eugenicists yo te toujou diskite pou pwomosyon jèn "pi pwòp" pa fòs. Nan ane 1920 Amerik yo, sa te vle di esterilize tout moun, soti nan enfim mantal rive nan seksyèlman, ak nan ane 1940 Almay, sa te vle di ekzekisyon plizyè milyon inosan. Malgre Twazyèm Reich la te egzekite majorite eskizofreni yo dyagnostike, Almay modèn pa montre okenn devyasyon nan enpòtans eskizofreni nan men vwazen li yo.

Sa te di, penti enjenyè jenetik yo kòm ejenisyen defounye bon non syantis k ap travay pou amelyore anpil tout imen, osi byen ke bay eugenicists yon opòtinite pafè a monte yon reaparisyon pa mare tèt yo nan envansyon ki pi enteresan nan syans kounye a. Enjenyè CRISPR pa andose teyori rasyal crackpot, epi yo vle ba ou plis libète, plis chwa ak ki pou viv lavi ou.

Non, CRISPR pa pral mennen paran yo enjenyè envèrsyon an soti nan ti bebe yo. "Jèn masisi" a se yon metafò bèl bagay ki apwopriye pou eksprime lide ke envèrsyon se pa yon chwa. Sepandan, kòm yon reprezantasyon aktyèl reyalite a, li ofri ti kras. Seksyalite moun se yon seri de konpòtman konplèks, ki konekte ki gen tou de fondasyon jenetik ak anviwònman an. Lefèt ke paran omofob pa avòte timoun ki pita vin masisi pwouve ke pa gen okenn "jèn masisi" ase senp pou CRISPR kapab chanje li nan etewoseksyalite.

Menm jan an tou, rezònman dèyè pè yon "eksplozyon entèlijans anbriyon" atravè CRISPR se defo. Entèlijans imen se piè bèl kouwòn Latè a, e petèt tout sistèm solè a. Li tèlman konplèks ak enspire ke yon gwo pousantaj moun kwè orijin li yo se Supernatural. ADN, yon langaj pwogram byolojik, fè kode li, men nan yon fason ki kounye a pi lwen pase konpreyansyon nou an. Yon mond kote nou te konprann ki jan yo chanje entèlijans nou atravè CRISPR ta dwe yon mond kote nou te konnen ki jan yo reprezante entèlijans nan langaj pwogramasyon.

Raple ke ADN se yon langaj pwogramasyon ban nou yon metafò itil pou konprann diferans ki genyen ant kapasite CRISPR yo ak sa yo oblije aplike laperèz moun yo sou jeni jenetik. Kò imen an se yon pwogram òdinatè ki ekri nan plizyè milya liy kòd ADN pè baz.

CRISPR ban nou kapasite pou chanje kòd sa a. Sepandan, aprann kijan pou tape pa fè ou yon pwogramè ekspè. Sezisman se evidamman yon avantou pou vin yon pwogramè ekspè, men lè yon moun se menm tou pre konpetans nan pwogramasyon, li oswa li gen lontan pase dekouvèt la nan aprann kijan pou tape.