Znaczenie genetyki w rolnictwie, hodowli zwierząt i medycynie.

Znaczenie genetyki w rolnictwie, hodowli zwierząt i medycynie. Inżynieria genetyczna i wykorzystanie jej technik w biotechnologii.

Nauka jaką jest genetyka, w dzisiejszych czasach jest niezmiernie powszechna a zarazem potrzebna. Dzięki niej możemy otrzymywać coraz to nowsze gatunki roślin, zwierząt, co pozwala nam na odkrywanie tajemnic życia oraz na rozwój medycyny, nauki oraz techniki – ułatwia nam to dotarcie do wielu nowoczesnych technik nie tylko rozwoju, ale także ratowania ludzkiego życia. Dzięki tej dziedzinie nauki populacja ludzka może otworzyć się na nowe możliwości i stale polepszać warunki bytowania wszelkich organizmów. Genetyka opiera się głównie na różnego rodzaju krzyżówkach genetycznych, dzięki którym możliwe jest otrzymywanie nowych, zupełnie różnych odmian, zarówno w rolnictwie jak i hodowli.

Genetyka (gr. genétes ‘rodzic’) nauka zajmująca się badaniem zjawisk związanych z dziedzicznością i zmiennością organizmów oraz mechanizmami biologicznymi tych procesów, m.in. utrzymaniem podobieństw i powstawaniem różnic pomiędzy kolejnymi pokoleniami osobniczymi, mutacjami genowymi, inżynierią genetyczną.

Za twórcę genetyki uważa się G. Mendla, który w 1866 pierwszy opisał podstawowe prawa dziedziczenia cech. Jego praca została jednak zapomniana, a prawa te zostały ponownie odkryte w 1900 przez trzech niezależnych uczonych - C. Corrensa, E. Tschermaka i H. de Vriesa.

Pojęcia najbardziej związane z wykorzystywaniem genetyki w rolnictwie oraz w hodowli:

Krzyżówka - produkt skrzyżowania dwóch osobników należących bądź do jednej, bądź do różnych jednostek systematycznych. Terminem krzyżówka obejmujemy zarówno pierwsze pokolenie, jak i jego potomstwo.

Chów wsobny (ang. inbred) - inaczej "krzyżowanie krewniacze". Chów wsobny polega na krzyżowaniu się blisko spokrewnionych osobników. W naturalnych populacjach jest zwykle wynikiem zmniejszenia obszaru występowania zwierząt lub podziału wiekszych populacji na mniejsze, izolowane. Chów wsobny w naturze nie jest zjawiskiem korzystnym - często bowiem prowadzi do ujawnienia niekorzystnych alleli recesywnych i zmniejszenia się różnorodności genetycznej populacji. Ostatnio zjawisko to dotyka nagminnie populacje zwierząt, występujące na obszarach odizolowanych wskutek gospodarczej działalności człowieka. Jednym z wielu gatunków zagrożonych ujawnieniem chorób genetycznych w wyniku chowu wsobnego jest gepard. Chów wsobny jest również metodą pozyskiwania tzw. czystych linii osobników o dużym stopniu homozygotyczności. Osobniki takie wykorzystywane są w doświadczeniach laboratoryjnych.

Selekcja naturalna - to zespół czynników środowiska faworyzujący zwierzęta posiadające geny wyznaczające cechy dla nich korzystne. Ten rodzaj selekcji głównie występuje wśród zwierząt żyjących na wolności, natomiast zwierzęta gospodarskie także podlegają selekcji naturalnej lecz siła presji na nie jest zmniejszana przez sztuczne środowisko hodowlane, stworzone przez człowieka. Do głównych elementów tej selekcji zaliczamy: walkę o byt i konkurencję o prawo do rozmnażania się (osobnik wyselekcjonowany ma szansę przekazania swoich genów większej liczbie potomstwa).

Sztuczna selekcja - proces celowego, dokonywanego przez ludzi wyboru osobników do rozrodu ze względu na daną cechę użytkową. Proces ten jest powszechnie wykorzystywany w hodowli zwierząt.

Heterozja - zjawisko występowania zwiększonych rozmiarów, zwiększonej bujności i żywotności mieszańców w porównaniu z typami rodzicielskimi.

Przykłady wykorzystywania genetyki w rolnictwie, hodowli oraz medycynie:

Pszenżyto zostało wytworzone przez człowieka poprzez skrzyżowanie pszenicy z żytem. W wyniku hodowli konwencjonalnej otrzymano wiele odmian, które zyskały uznanie rolników i uprawiane są w Polsce na znacznej powierzchni gruntów. Jednak postęp w rolnictwie w znacznym stopniu zależy od wprowadzania do uprawy nowych odmian roślin. Wśród różnych rodzajów tych odmian najbardziej korzystne są odmiany heterozyjne. Heterozja objawia się bujnością mieszańców pierwszego pokolenia, otrzymanego w wyniku krzyżowania odpowiednio dobranych rodziców. Odmiany mieszańcowe zwykle charakteryzują się większym plonem i wyrównaniem od innych odmian, są tolerancyjne na niektóre choroby i niekorzystne warunki środowiska. Nasiona odmian mieszańcowych otrzymuje się zapylając pyłkiem ojcowskim męskoniepłodne rośliny mateczne. Męską sterylność roślin matecznych uzyskuje się przez wprowadzenie sterylności uwarunkowanej genetycznie lub chemiczną kastracją.

Modyfikacje zwierząt mają na celu głównie uzyskanie zwierząt o pożądanych cechach w hodowli - szybciej rosnące świnie, ryby, zastosowaniu ich w produkcji białek, enzymów, innych substancji wykorzystanych w przemyśle farmaceutycznym (jako bioreaktory), uodpornieniu na choroby.

Modyfikacje zwierząt nie są tak popularne jak roślin, głównie ze względu na trudności w samym procesie modyfikacji, proces jest bardzo skomplikowany i trwa długo, koszty są bardzo duże. Zwierzęta modyfikowane genetycznie często chorują, czy są bezpłodne.

Zwierzęta transgeniczne (modyfikowane genetycznie) - przykłady

1. Modyfikacje mające na celu wytwarzanie w organizmie zwierząt genetycznie zmienionych białek wykorzystywanych jako leki - czyli wykorzystywanie ich jako bioreaktorów. Modyfikowane w tym celu są głównie krowy, kozy, owce, gdyż pożądane białka wytwarzane są w gruczołach mlecznych i wydzielane z mlekiem. Produkowana jest antytrombina - ludzki enzym - czynnik krzepliwości krwi, pozwala na kontrolę powstawania zakrzepów, produkcja antytrypsyny - stosowanej w leczeniu rozedmy płuc, erytropoetyny - leczenie anemii.

Inne przykłady to:
- Genetycznie zmodyfikowany buhaj, zawierający gen odpowiedzialny za produkcję białka lakoferytyny - białka o znaczeniu farmaceutycznym, którego preparaty polecane są dla osób zagrożonych niedoborami żelaza, dla kobiet, po przewlekłych chorobach wirusowych i bakteryjnych, dla osób starszych.
- Owce wytwarzające ludzki enzym, który może pomóc w leczeniu stwardnienia rozsianego.

2. Uzyskanie szybszego wzrostu zwierząt hodowlanych.
Modyfikacje polegające na wprowadzeniu genów produkujących hormon wzrostu.
W ten sposób modyfikowane były głównie ryby: karpie, łososie, ale także na zwierzętach gospodarskich, świniach, królikach, owcach.

3. Krowy dające więcej mleka, oraz mleko specjalnie przystosowane do produkcji serów.
Krowom wprowadzono dodatkowe kopie genów kodujących proteiny: beta- i kappa- kazeinę. Kazeina jest składnikiem twarogów i białych serów. Modyfikacje powoduje to, iż z mleka łatwiej jest uzyskać ser - można go uzyskać więcej z tej samej objętości mleka oraz szybciej.

4. Odporność na choroby.
Podobnie jak w przypadku modyfikacji roślin, modyfikacje warunkujące oporność na niektóre choroby.

5. Modyfikowane świnie jako dawcy narządów.
Polskim akcentem w modyfikacji zwierząt jest transgeniczny knurek TG 1154. Został on stworzony w ramach projektu pt. "Wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanych świń dla pozyskiwania organów do transplantacji u człowieka". Polska transgeniczna świnia ma wbudowany gen, który może znieść immunologiczną barierę międzygatunkową pomiędzy świnią i człowiekiem.

6. Inne:
- modyfikacje do celów naukowych zwierząt laboratoryjnych - myszy, szczurów,
- owce wytwarzające wełnę toksyczną dla moli i nie kurczącą się w praniu,
- lepsza jakość mięsa, mleka,
- transgeniczne koty dla alergików - ich sierść nie powoduje alergii,
- transgeniczne rybki akwariowe z genami z meduzy, dzięki którym fluoryzują w ciemności (rybki są bezpłodne - nie mogą się krzyżować w przypadku wydostania się do środowiska).

Modyfikacje genetyczne

KORZYŚCI
- Rośliny poddane modyfikacji genetycznej można uprawiać w rożnych klimatach/glebach; są odporne na inwazję szkodników
- Plony z uprawy rod/n modyfikowanych genetycznie są wyższe, a koszty uprawy niższe
- Produkty uzyskane a takich upraw mają dłuższy okres trwałości
- Plony zawierają więcej białka i innych składników odżywczych

ZAGROŻENIA
- Stwarza zagrożenie (dla ludzi i zwierząt domowych) uodpornienia na antybiotyki.

Terapia genowa

Jedną z dziedzin inżynierii genetycznej, obecnie w fazie badań, jest terapia genowa polegająca na leczeniu chorób, których sprawcą jest jeden uszkodzony gen. Współczesna medycyna zna obecnie 2800 takich chorób, należą do nich hemofilia, dystrofia mięśniowa, muskowiscydoza i choroba Tay-Sachsa. Dzięki tej metodzie być może uda się wyleczyć niektóre choroby genetyczne, na przykład: w leczeniu nowotworu krwi DNA ekstrahuje się ze szpiku kostnego pacjenta; geny poddaje się działaniu enzymów tnących DNA, modyfikuje się je, a następnie z powrotem wstrzykuje pacjentowi.

Mutacje genów, które są przyczyną tych chorób, mogą wystąpić przypadkowo lub mogą być dziedziczone z pokolenia na pokolenie. Najbardziej znanym przykładem jest gen hemofilii, którego nosicielem była królowa Wiktoria i który odziedziczyli jej potomkowie w XIX i XX wieku.

Terapia genowa jest metodą przyszłościową, która obecnie przechodzi próby kliniczne. W swych założeniach ma polegać na wprowadzeniu poprawnie działających genów do komórek chorego tak, aby mogły wytwarzać niezbędne białka.

Aby zapobiec ponad 6000 chorobom genetycznym spowodowanym mutacjami w obrębie pojedynczego genu oraz mutacjom chromosomowym, możemy użyć metod terapii genowej. Dzięki terapii genowej i wykorzystaniu odpowiednich wirusów, które odczytują (wykrywają) zmienione allele danego genu, powodujące chorobę genetyczną, możemy za pomocą tych właśnie wirusów wszczepić w miejsce zmutowanego fragmentu DNA zdrową, prawidłową sekwencję DNA do chromosomu, co pozwala nam uniknąć choroby (nie jest produkowane wadliwe białko). Zmiany takie można wprowadzać zarówno w komórkach somatycznych jak i w gametach. Możliwym jest więc zahamowanie dziedziczenia genu powodującego chorobę genetyczną, poprzez zmianę DNA gamet. Metody te są jeszcze bardzo ryzykowne, ponieważ użyte do tego celu komórki wirusów mogą powodować choroby w organizmie np. człowieka.

Poza tym inne znaczenie genetyki to to, że można bez problemu wykryć chorobę genetyczną, czy też przewidzieć prawdopodobieństwo wystąpienia choroby genetycznej u potomstwa.

Szczepionki stosowane są do zwalczania wirusów. Organizm (komórka) zwalcza wirus poprzez tworzenie się interferonu jako następstw dostania się wirusa do komórki. Interferon jest białkiem podobnym do hemoglobiny zwalczającym wirusy, które dostały się do komórki.

Inżynieria genetyczna

Inżynieria genetyczna to celowa ingerencja w organizm, która polega na wprowadzeniu do genomu żywego organizmu nowych informacji genetycznych, czyli przenoszeniu genów z jednego organizmu do innego, bądź na zmodyfikowaniu genomu poprzez izolowanie lub eliminację kodu genetycznego. W wyniku tego typu zabiegów organizm ulega modyfikacji, przybierając cechy zgodne z oczekiwaniami; zmianom ulegają właściwości fizyczne (np.: rozmiar, masa, wygląd, kolor, itp.) lub fizjologiczne (np.: procesów wzrostu i starzenia się, odporności, itp.).

Dotychczas najszersze pole zastosowania osiągnęła inżynieria genetyczna na polu produkcji żywności: wiele odmian zbóż i innych roślin spożywczych w wyniku zmian genetycznych uzyskało odporność na choroby, oraz zwiększyło wydajność plonów. Inżynieria genetyczna umożliwiła dotychczas wytworzenie wielu substancji chemicznych w postaci np. szczepionek i innych preparatów stosowanych w hodowli zwierząt i przetwórstwie spożywczym.

Szczególnym polem zainteresowania inżynierii genetycznej jest jednak medycyna; tutaj też budzi ona najwięcej kontrowersji z powodu przedmiotu swoich badań i zabiegów, których jest człowiek. W medycynie inżynieria genetyczna ułatwia przeprowadzanie diagnozy, dzięki której można wykrywać w wczesnym stadium uszkodzenia i inne wady występujące u dziecka w stadium  prenatalnym. Znaczący postęp dokonano również w rozwiązywaniu problemów samej bezpłodności, głównie poprzez zapłodnienie pozaustrojowe (in vitro). Konstruowane są szczepy bakterii produkujących cenne substancje białkowe, głównie hormony, co znacznie obniżyło koszty wytwarzania np. insuliny, którą regularnie musi przyjmować na świecie kilkadziesiąt milionów ludzi. Trwają prace nad rozwojem metody wprowadzania nowych genów do ludzkich zarodków, co pozwoliłoby korygowanie wad genetycznych występujących w danej rodzinie, aby uwolnić od nich kolejne pokolenia.

Istnieje kilka technik jakie stosuje inżynieria genetyczna:

1. Elektroforeza DNA -umożliwia oddzielenie od siebie fragmentów DNA wykorzystując fakt, iż cząsteczki DNA mają ładunki elektryczne i mogą wędrować w polu elektrycznym. Wystarczy umieścić je w półpłynnym ośrodku (np. w bloczku agarozy). Wskutek elektroforezy fragmenty DNA rozdzielają się według wielkości (im krótszy fragment, tym szybciej wędruje w polu elektrycznym).

2. Elektroforeza białek w żelu poliakrylamidowym jest techniką powszechnie stosowaną w analizie białek. W zależności od zastosowanego układu można uzyskać rozdział polipeptydów stosownie do różnych właściwości fizykochemicznych. Przyjmuje się, że elektroforeza w obecności SDS frakcjonuje białka zależnie od ich masy (długości łańcucha polipeptydowego). Ten typ elektroforezy jest obecnie najczęściej stosowany i może być użyty jako jedna metoda analityczna lub stanowić element szeregu dalszych, bardziej skomplikowanych badań.

3. Sekwencjonowanie DNA - technika odczytywania kolejności zasad tworzących cząsteczkę DNA. Najczęściej obecnie używaną metodą jest metoda Sangera, oparta o syntezę DNA przez polimerazę DNA in vitro. Do reakcji dodaje się niewielką ilość dideoksynukleotydów, które są wbudowywane w DNA, ale nie mogą być substratem do dalszego wydłużania nici. W ten sposób otrzymuje się fragmenty DNA zakończone specyficznym nukleotydem. Produkty reakcji rozdziela się elektroforetycznie, co powoduje ich segregację pod względem wielkości produktów.

4. PCR, umożliwia syntezę milionów, a nawet miliardów kopii każdej sekwencji genomowego DNA w czasie krótszym niż kilka godzin. Istotną zaletą tej techniki jest fakt, że wybrany do powielania segment DNA nie musi być oddzielony od reszty genomowego DNA przed rozpoczęciem amplifikacji. Po powieleniu segment z łatwością daje się oddzielić od reszty genomowego DNA (który nie został powielony) dzięki elektroforezie na żelu. W pewnym sensie procedura PCR zastępuje klonowanie, ponieważ sekwencję nukleotydową można określić bezpośrednio na powielonym fragmencie. Można również wykrywać i lokalizować zmiany sekwencji porównując zdolności powielonego segmentu do łączenia się z nie zmutowaną sekwencją, używając krótkich jednoniciowych sond DNA.

Taka analiza umożliwia badania przesiewowe DNA poszczególnych osobników na występowanie lub nieobecność częstych mutacji w znanych genach. Na przykład w prawidłowo powielonym segmencie DNA wykrywa się zamianę pojedynczej pary zasad w genie β-globiny, która powoduje anemię sierpowatą, albo niewielką delecję związaną z najczęstszą formą mukowiscydozy. PCR znacznie ułatwia również analizę wzorów RFLP w celu wykrywania sprzężeń genetycznych wybranych obszarów genomu.

5. Metody wprowadzania DNA do komórek zwierzęcych i roślinnych polega na wycinaniu z jednego genomu określonego genu i wstawianiu go do innego organizmu i badaniu zachowania tego genu - tzn. czy ulega replikacji i ekspresji.

Organizmy transgeniczne (modyfikowane genetycznie) - to takie, które posiadają obce geny czyli pochodzące z innego organizmu. Jak takie geny wprowadzać? Dla inżynierii genetycznej nie jest to wcale trudne. Wystarczy znaleźć organizm, który posłużyłby jako nośnik (wektor) obcego genu. Takimi organizmami są bakterie do których DNA włącza się obcy gen (fragment DNA). To właśnie bakteria może przenosić i przekazywać obcy gen do komórek roślin.

Dzięki inżynierii genetycznej możliwe jest wytwarzanie zmienionych genetycznie roślin i zwierząt. Są to organizmy transgeniczne. Aby otrzymać transgeniczne zwierzę, trzeba dokonać transformacji komórek wczesnego zarodka, ponieważ z nich właśnie powstają wszystkie komórki organizmu. Zarodek, którego komórki zawierają obcy gen, umieszcza się w macicy, gdzie odbywa się jego normalny rozwój. W ten sposób otrzymano transgeniczne owce i kozy, wytwarzające i wydzielające z mlekiem rzadko występujące białka człowieka, które stosuje się w leczeniu niektórych chorób u ludzi. Coraz większą uwagę przywiązuje się do hodowli zwierząt transgenicznych, gdyż mogłyby one np. służyć do „hodowli” ludzkich organów.

Transgeniczne rośliny otrzymuje się z transformowaniem komórek roślinnych, z których regeneruje się całe rośliny. W ten sposób uzyskano np. transgeniczne odmiany soi i kukurydzy odporne na szkodniki i na określone rodzaje środków niszczących chwasty (herbicydy). W Stanach Zjednoczonych transgeniczna soja i kukurydza wyparły odmiany klasyczne. Ich uprawa jest tańsza, a pozyskiwane surowce lepszej jakości. Również w wielu innych krajach na całym świecie uprawia się rośliny transgeniczne. W rezultacie masowo pojawiły się produkty żywnościowe i kosmetyczne, zawierające składniki pochodzące z takich roślin. Wzbudza to zaniepokojenie ludzi, którzy uważają, że tzw. Żywność transgeniczna (tj. otrzymywana z organizmów transgenicznych lub zawierająca składniki pochodzące z takich organizmów) nie jest całkowicie bezpieczna. Jak dotąd jednak nie ma żadnych danych wskazujących na szkodliwy wpływ obecnych na rynku produktów transgenicznych na zdrowie człowieka. Przeciwnicy stosowania upraw transgenicznych na szeroką skalę obawiają się również, że geny wprowadzone do roślin uprawnych mogą się rozprzestrzenić na inne organizmy i spowodować zakłócenie naturalnej równowagi ekologicznej.

Pierwsze odmiany transgeniczne (rośliny GM, czyli genetycznie zmodyfikowane) wprowadzono do uprawy w 1994 roku. Od tego momentu nastąpił ogromny wzrost powierzchni ich uprawy, głównie w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Ameryce Południowej. Całkowity areał ich upraw na świecie w 2000 roku wynosił około 43 milionów hektarów. W 2001 roku największa część upraw tego typu przypadała na soję, kukurydzę, bawełnę. Do większości odmian wprowadzono transgeny zmieniające pojedyncze właściwości, np. u kukurydzy - odporność na herbicydy; u soi - odporność na herbicydy i zmieniony skład kwasów tłuszczowych.

Klonowanie

Klonowanie to proces polegający na wytworzeniu kopii organizmu zwierzęcego albo roślinnego, identycznego pod względem właściwości dziedzicznych. Uzyskuje się to przez przeniesienie jądra komórki somatycznej jednego osobnika do pozbawionej jądra komórki jajowej innego osobnika.

Historia klonowania

Terminu "klonowanie" użył po raz pierwszy 40 lat temu brytyjski genetyk John Burdon Sanderson Haldane, mówiąc o biologicznych możliwościach ludzkiego gatunku w ciągu najbliższych 10 tys. lat.

- 1977 Austriacki badacz Karl Ilmensee ogłasza, że wykreował mysz mającą tylko jednego rodzica. Nikomu nie udało się tego potwierdzić.
- 1996 Rodzi się owca Dolly wyklonowana z komórki owczego wymienia przez szkocki zespół Iana Wilmuta.
- 1997 Szkoccy naukowcy wyklonowali jagnię z ludzkim genem w każdej komórce.
- 1997 Richard Seed, amerykański genetyk, ogłasza zamiar stworzenia klonu istoty ludzkiej.
- 1998 Wielka Brytania jako pierwszy kraj przyznaje patent na wyklonowany ludzki embrion. Firma Geron Corporation, właściciel patentu, zapewnia, że nie ma zamiaru klonować ludzi.
- 1998 Na świat przychodzą transgeniczne cielęta sklonowane przez naukowców z Uniwersytetu Massachusetts.
- styczeń 2000 W Szanghaju stworzono zarodek ludzki w najwcześniejszym stadium rozwoju, klonując komórkę ciała płodu.
- luty 2001 Amerykański fizjolog Panos Zavos i włoski ginekolog Severino Antinori tworzą konsorcjum, którego celem jest wyprodukowanie ludzkiego klonu.
- listopad 2002 Antinori zapowiada narodzenie pierwszego ludzkiego klonu.


W 1952 roku Amerykanie Thomas King i Robert Briggs, eksperymentując z zarodkami żab, stworzyli wczesną technikę klonowania, zwaną transplantacją jąder komórkowych. Jądro komórkowe niezapłodnionej , haploidalnej komórki jajowej zastąpili jądrem komórkowym pobranym z komórki diploidalnej, czyli zawierającej zestaw informacji genetycznej od obojga rodziców. Tak sporządzona zygota jest klonem jednego, już istniejącego osobnika, choć jej cytoplazma z zawartymi w niej organellami pochodzi od innego. Za pomocą tej metody Amerykanie otrzymali zdrowe kijanki, które jednak nie rozwinęły się w dorosłe żaby. Kilka lat po eksperymencie Kinga i Brigssa sklonowano ryby. Mimo postępu badań jeszcze pod koniec lat siedemdziesiątych wielu uczonych było przekonanych, że podobnych manipulacji nie będzie można dokonać na ssakach. Tymczasem już w 1981 roku naukowcy z Genewy sklonowali trzy myszy metodą rozdzielenia, kilkukomórkowego zarodka. Ponieważ geny komórek we wczesnym okresie rozwoju organizmu nie są wyspecjalizowane, każda komórka może się rozwinąć w dowolną tkankę. Niestety klonowanie przez rozdział jest skuteczne tylko w przypadku zarodków w bardzo wczesnej fazie rozwoju, ponieważ geny uaktywniają się błyskawicznie i decydują, że z danej komórki rozwinie się konkretny organ. Wówczas jest już za późno na odtworzenie z jednej komórki całego organizmu.

W ciągu ostatnich 50 lat dokonał się kolosalny postęp w zakresie badań podstawowych w biologii i medycynie. Jest on bez porównania większy niż ten, który nastąpił od czasów starożytnych aż do połowy XX wieku. Wprowadzenie przed około 25 laty technik inżynierii genetycznej, a także rozwój różnych dziedzin biotechnologii pozwala na manipulacje genomami bakterii, roślin i zwierząt, co doprowadziło do praktycznego zastosowania tych metod w medycynie. Wykorzystuje się je obecnie szeroko, a w bliskiej przyszłości można oczekiwać nowych, jeszcze nieprzewidywalnych zastosowań. Postęp ten może też być przyczyną zagrożeń nie tylko dla człowieka, ale dla całej biosfery.

W 1996 po raz pierwszy w historii grupa badaczy kierownictwem, briologa Iana Wilmuta z Roslin Institute w Wielkiej Brytanii sklonowała ssaka-owcę zwaną imieniem Dolly.

Proces klonowania przebiegał następująco:
1) Pobranie komórek somatycznych jednego osobnika, ich hodowla in vitro(tak prowadzona, aby komórki znalazły się w fazie spoczynku);
2) Pobranie komórki jajowej innego osobnika, pozbawienie jej jądra komórkowego;
3) Eletrofuzja jądra komórki somatycznej z komórką jajową pozbawioną jądra;
4) Przejęcie funkcji usuniętego jądra w komórce jajowej przez nowe jądro;
5) Mitotyczne podziały komórki jajowej in vitro, powstanie zarodka;
6) Wprowadzenie tak powstałego zarodka do macicy innej samicy;
7) Powstanie z zarodka owcy będącej kopią genetyczną osobnika, z którego pobrano komórkę somatyczną.

Wkrótce po urodzeniu się Dolly w tym samym laboratorium pomyślnie sklonowano inne jagnięta, które równocześnie były zwierzętami transgenicznymi (ich materiał genetyczny zawierał geny kodujące ludzkie białka).

Argumenty za i przeciw klonowaniu:

I Teologiczny.

Powoływane do życia przez potężnych, ale niższych od Boga, demiurgów istoty ludzkie mogą okazać się nie dającymi się naprawić nieudacznikami (żeby przypomnieć sumeryjski mit o sześciu nieudanych próbach stworzenia człowieka przez bogów niższych albo mit gnostyka Saturnina o stworzeniu ludzkiego nieudacznika przez siedmiu archontów).

Ponadto, słychać niepokoje, czy próby wtargnięcia przez człowieka na teren zarezerwowany dotychczas samemu Bogu nie stanowią zagrożenia dla Jego jedynowładztwa i czy wobec tego nie sprowadzą na ludzkość jakichś trudnych do wyobrażenia nieszczęść.

II. Ogólnobiologiczny

Klonowanie jest odwrotnością tego, co w rozmnażaniu zwierząt wyższych ukształtowało się w trakcie procesów ewolucyjnych. Może więc jest w tym ukryta modrość natury, której nie powinniśmy lekceważyć, że każde poczęcie kształtuje osobnika o zupełnie nowym genotypie?

Dopóki będziemy się trzymać perspektywy tylko biologicznej i nie uwzględnimy wymiaru personalistycznego, nie wydaje się to argument zbyt mocny. Należy przecież zauważyć, że w naturze zdarza się rozszczepienie bliźniacze, prowadzące do powstania osobników o tym samym genotypie i że nikt przecież nie planuje klonowaniem zastępować naturalnego rozmnażania, które niewątpliwie, pozostanie podstawowym sposobem przedłużania gatunku.

III. Przeciwstawienie tego co naturalne, temu co sztuczne

Na kompletnym nieporozumieniu opiera się pokutujące przeświadczenie, jakoby teologia katolicka protestowała przeciwko klonowaniu człowieka, opierając się na przeciwsta-
wieniu tego, co naturalne, i tego, co sztuczne. Ludzie walczący z tym nie istniejącym argumentem zazwyczaj zwracają uwagę na absurdalność negatywnego stygmatyzowania tego, co sztuczne. Gdyby naprawdę to, co sztuczne było czyś złym – to czymś złym byłoby używanie okularów, protezy, rozrusznika, serca, a może nawet roweru i samolotu.

IV. Argumenty techniczne

Stosunkowo najsłabsze są formułowane przeciwko klonowaniu człowieka argumenty techniczne. Czy wolno podejmować decyzje o klonowaniu nowych istot ludzkich, a zwłaszcza o implantacji sklonowanych ludzkich zarodków, skoro istnieją uzasadnione podejrzenia, iż biologiczny wiek zaistniałego w ten sposób dziecka odpowiada wiekowi dawcy jądra? Albo jeżeli prawdopodobieństwo wad rozwojowych jest znacznie większe, niż u dzieci urodzonych z poczęcia naturalnego? Początkowo przecież kurczęta w inkubatorze rodziły się wszystkie kalekie, dopóki nie podglądnięto z największą starannością zachowań kwoki wysiadującej jaja!

V. Argumenty psychologiczno-moralne

Bez porównania większą moc i ważność mają argumenty psychologiczno-moralne, formułowane z myślą o dobru sklonowanego dziecka. Czy wolno powoływać do życia dziecko, które z góry będzie skazane na sieroctwo? Dziecko pochodziłoby przecież tylko od jednego “rodzica”; czy jednak są szansę na to, że dawca jądra będzie spełniał funkcje rodzica.?

Czy wolno dawać życie dziecku, które z samego założenia ma być kalką innej osoby? Można by się zgodzić na to, jeśli ma ono zastąpić zmarłe dziecko człowieka opłacającego klonowanie, ale inne dziecko może być powołane do życia jako drugie wydanie zmarłej żony albo mamusi. Czy da się zahamować takie zjawisko, żeby decyzje o “produkowaniu” ludzkich klonów nie były podejmowane z ogromnego egocentryzmu albo dziwactwa? Czy wolno nie myśleć o losie powołanych w ten sposób do życia dzieci?

VI. Poszukiwanie metodą prób i błędów.

Na rzecz dopuszczalności klonowania istot ludzkich przedstawiane są najczęściej dwa argumenty. “Dlaczego nie zaryzykować? – brzmi pierwsza z nich. – Nie trzeba się dziwić temu, że to, co nowe i nieznane, budzi lęk, ale nauka właśnie dlatego tak wspaniale się rozwinęła, że starała się tego rodzaju lęki pokonywać! Przynajmniej spróbujmy! Jeżeli się okaże, że nie tędy droga, to przecież zawrócimy!”

VII. Decyzje w tej kwestii należą do uczonych genetyków

Decyzje o podejmowaniu lub zaprzestaniu badań nad klonowaniem człowieka oraz innych eksperymentów z ludzkimi embrionami złóżmy w ręce uczonych genetyków, przeciętny bowiem człowiek nie jest w stanie tak naprawdę zrozumieć tej skomplikowanej problematyki i swoimi niekompetentnymi wypowiedziami wprowadza tylko informacyjny szum na te tematy.

VIII Embrion jest takim samym materiałem biologicznym

Embrion ludzki jest takim samym materiałem biologicznym jak wszystkie inne i nie widać powodów, żeby zakazywać używania go do doświadczeń, chyba że ktoś czeka, aby wyrosło mu z niego chciane i kochane dziecko.

Zapewne nie wszyscy wyznawcy materialistycznej wizji człowieka skłonni byliby do takiego radykalizmu. Cechuje on ludzi, którzy przyjmują jedno z dwóch założeń:
- albo że być jednostką naszego gatunku nie jest tym samym, co być istotą ludzką (przywileju bycia istotą ludzką nabierają dopiero te jednostki gatunku, które osiągnęły jakiś konwencjonalnie ustanowiony poziom rozwoju świadomości przyjęcia przez społeczeństwo.
- albo że nie wszystkie istoty ludzkie maja prawo do życia oraz do ochrony przed użyciem ich jako materiału doświadczalnego, albo jako rezerwuaru organów do transplantacji, czy nawet jako tworzywa w przemyśle kosmetycznym.

IX Osoba nie może stać się środkiem do celu

Moralnie nie da się usprawiedliwić klonowania człowieka ani jakichkolwiek innych doświadczeń i manipulacji na ludzkich embrionach, jak tylko na gruncie antropologii materialistycznej, redukującej duchowość człowieka do tych wymiarów rzeczywistości, którymi zajmują się nauki przyrodnicze.

Jeśli jednak człowiek jest osobą, i jeśli “być osobą” jest to sytuacja ontyczna a nie wynik jakiejś tylko umowy społecznej, i jeśli ludzki embrion jest co najmniej potencjalnie osobą – to kantowska norma personalistyczna, iż osoby nie wolno traktować jako środka do celu, będzie wymuszało zarówno zakaz klonowania człowieka, używania ludzkich embrionów do doświadczeń, jak również wszelkiej postawy własnościowej wobec jakiejkolwiek ludzkiej istoty.

Biotechnologia

Biotechnologia jest bardzo obszerną i starą dziedziną działań praktycznych. W tradycyjnym znaczeniu obejmuje ona wszelkie zabiegi zmierzające do uzyskania użytecznych organizmów lub ich produktów, o ile wiążą się one z otrzymywaniem nowych kombinacji cech lub nowych cech. W tak szerokim ujęciu do biotechnologii zalicza się np. hodowlę nowych odmian roślin i zwierząt hodowlanych drogą doboru sztucznego, a także dokonywanie krzyżówek międzygatunkowych, wykorzystywanie drobnoustrojów w przemyśle spożywczym i do produkcji piwa, wykorzystywanie mikroorganizmów do oczyszczania skażonych gruntów, itd.

Współczesna biotechnologia opiera się w dużej mierze na rekombinacji DNA in vitro :
klonowaniu i ekspresji genów kodujących określone białka , zoptymalizowaniu poziomu ekspresji konkretnego sklonowanego genu , inżynierii białek czyli wprowadzaniu celowych zmian sekwencji nukleotydowych powodujących zmiany aminokwasów a co za tym idzie modyfikacje właściwości białka , często ulepszenie funkcjonowania , transgenizacji roślin i zwierząt i diagnostyce oraz terapii genowej.

Tak więc podsumowując, wielu ludzi nie zdaje sobie nawet sprawy, iż nauka oraz medycyna postępują w tak zawrotnym tempie. Bardzo możliwe jest, że procesy, o których dzisiaj nie mamy pojęcia, że istnieją, w niedługim czasie będą na porządku dziennym i nikogo nie będzie już dziwić takie hasło jak klonowanie ludzi. Pomimo wszelkich sprzeciwów dotyczących technik jakie wykorzystuje dzisiejsza nauka, przypuszczam, iż wielu z nas nie będzie miało wpływu na to, jak będzie wyglądał świat, który zdominują coraz to nowe doświadczenia. Ludzie mają to do siebie, że koniecznie muszą poznać każde zagadnienie, które w jakiś sposób ich dotyka. W naszej naturze „zakodowane” jest poznawanie wszystkiego, co gołym okiem niedostępne i w jakiś sposób ukryte przed „ciekawskim” szkiełkiem naukowca. Tylko i wyłącznie w naszym interesie leży, by nie zaszkodzić sobie i otaczającej nas rzeczywistości i nie doprowadzić jej do zniszczenia – powinniśmy dbać o środowisko, w którym żyjemy i nie stwarzać nienaturalnych, sztucznych sytuacji, które mogą w pewien sposób w niedługim czasie odpłacić się ludzkości w nie do końca pozytywny sposób.


BIBLIOGRAFIA:

1. Claude A. Villee „Biologia”
2. Multimedialna Encyklopedia Powszechna – edycja 2003
3. Encyklopedia Powszechna PWN
4. Internet:
http://portalwiedzy.onet.pl
http://www.wiedza.servis.pl/haslo/Sztuczna_selekcja
http://www.biotechnolog.pl/gmo-5.htm
http://www.wiedza.servis.pl/haslo/Sztuczna_selekcja
http://www.biotechnolog.pl/gmo-5.htm

Praca również w załączniku