Генното инженерство играе важна роля за промяна на генетичния състав на живите същества според човешките нужди днес. Самата дефиниция на генното инженерство е клон на науката, който се занимава с директна модификация или промяна на генетичния състав на живия организъм, за да изрази неестествени, но желани черти.
Генетичната модификация се извършва с помощта на биотехнологии. Основният принцип на технологията на генното инженерство е манипулиране или промяна на състава на нуклеиновите киселини на ДНК (гени) или вмъкване на нови гени в структурата на ДНК на организма реципиент. Нова ДНК може да бъде вмъкната произволно или насочена към определени части от генома. Освен вмъкване на гени, този процес може да се използва за изтриване на гени.
Това генно инженерство обаче може да се прилага по различни полезни начини, включително в научни изследвания, селско стопанство, хирургия, медицина и технологии. Някои примери за генно инженерство, които могат да се възползват от живите същества, включват:
- Медицина, производство на протеини, хормони, тъкани и органи
Например в медицинския свят производството на хормона инсулин вече не се синтезира от бозайници, а може да се произведе от бактериални клетки чрез клониране. Например производството на човешки инсулин от бактерии, производството на ваксини срещу вируса на СПИН.
- Медицина, лекарства във фармацевтичната област
Във фармацевтичния свят гените, които контролират синтеза на лекарства, ако се произвеждат по естествен път, ще изискват високи производствени разходи. Ако бъдат клонирани и вкарани в бактериални клетки, бактериите ще произвеждат тези лекарства.
(Прочетете също: Ролята на биологията за човешкия живот)
Генното инженерство бързо привлича вниманието във фармацевтичната област в усилията за производство на протеини, които са незаменими за здравето.
- Постоянно излекуване на генетични заболявания чрез генна терапия
Изследователите също използват генно инженерство за лечение на генетични заболявания. Този процес, наречен генна терапия, включва вмъкване на дублирани гени директно в клетките на човек с генетично заболяване.
- Увеличаване на сортовете култури и разработване на нови сортове с по-високи добиви и устойчивост на болести и вредители.
Генното инженерство се използва и за вмъкване на гени в клетки от други организми. Учените са вкарали гени и бактерии в клетките на домати, пшеница, ориз и други хранителни култури, така че някои да позволят на растенията да оцелеят при ниски температури или сухи почвени условия и да са имунизирани срещу насекоми вредители.
- Подобрено хранително качество на различни животински храни
Техники за генно инженерство също могат да се използват за вмъкване на гени в животни, които след това произвеждат лекарства, които са от съществено значение за хората. Например учените могат да вмъкнат човешки ген в клетката на кравата и след това кравата произвежда човешки протеин, който съответства на въведения генен код. Учените са използвали тази техника за производство на съсирващи кръвта протеини, необходими на хората с хемофилия.
Плюсове и минуси на генното инженерство
Появата на комерсиализирани генетично модифицирани култури осигури икономически ползи за фермерите в различни страни, но също така беше източник на противоречия. Въпреки че има научен консенсус, че храните, получени от ГМО култури, не представляват по-голям риск за човешкото здраве от конвенционалните храни, безопасността на ГМО храни остава в центъра на критиката.
Съществуването на този проблем доведе до появата на разработването на регулаторна рамка, която започна през 1975 г. През 2000 г. беше договорено и международно споразумение, а именно Картахенския протокол за биобезопасност. Всяка държава е разработила своя собствена регулаторна система по отношение на ГМО.
