พันธุวิศวกรรมและตัวอย่าง

พันธุวิศวกรรมมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงรูปแบบทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตตามความต้องการของมนุษย์ในปัจจุบัน คำจำกัดความของพันธุวิศวกรรมเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการดัดแปลงโดยตรงหรือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเพื่อแสดงลักษณะที่ผิดธรรมชาติ แต่เป็นที่ต้องการ

การดัดแปลงพันธุกรรมทำได้โดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมคือการจัดการหรือเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบกรดนิวคลีอิกของ DNA (ยีน) หรือใส่ยีนใหม่เข้าไปในโครงสร้างดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตผู้รับ ดีเอ็นเอใหม่สามารถแทรกแบบสุ่มหรือกำหนดเป้าหมายไปยังส่วนเฉพาะของจีโนม นอกเหนือจากการใส่ยีนแล้วกระบวนการนี้ยังสามารถใช้ในการลบยีนได้

อย่างไรก็ตามพันธุวิศวกรรมนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในรูปแบบต่างๆที่เป็นประโยชน์เช่นในการวิจัยการเกษตรการผ่าตัดการแพทย์และเทคโนโลยี มีตัวอย่างของพันธุวิศวกรรมที่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิต ได้แก่ :

• ยาการผลิตโปรตีนฮอร์โมนเนื้อเยื่อและอวัยวะ

ตัวอย่างเช่นในโลกการแพทย์การผลิตฮอร์โมนอินซูลินไม่ได้สังเคราะห์จากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอีกต่อไป แต่สามารถผลิตโดยเซลล์แบคทีเรียโดยการโคลน ตัวอย่างเช่นการทำอินซูลินของมนุษย์โดยแบคทีเรียการทำวัคซีนป้องกันไวรัสเอดส์

• ยายาในสาขาเภสัชกรรม

ในโลกของเภสัชกรรมยีนที่ควบคุมการสังเคราะห์ยาหากผลิตตามธรรมชาติจะต้องใช้ต้นทุนการผลิตสูง หากโคลนและแทรกเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียแบคทีเรียจะผลิตยาเหล่านี้

(อ่านเพิ่มเติม: บทบาทของชีววิทยาต่อชีวิตมนุษย์)

พันธุวิศวกรรมกำลังได้รับความสนใจอย่างรวดเร็วในสาขาเภสัชกรรมในความพยายามที่จะผลิตโปรตีนที่จำเป็นต่อสุขภาพ

• การรักษาโรคทางพันธุกรรมอย่างถาวรโดยยีนบำบัด

นักวิจัยยังใช้พันธุวิศวกรรมเพื่อรักษาความผิดปกติทางพันธุกรรม กระบวนการนี้เรียกว่ายีนบำบัดเกี่ยวข้องกับการใส่ยีนที่ซ้ำกันเข้าไปในเซลล์ของบุคคลที่มีความผิดปกติทางพันธุกรรมโดยตรง

• เพิ่มพันธุ์พืชและพัฒนาพันธุ์ใหม่ที่ให้ผลผลิตสูงขึ้นและต้านทานโรคและแมลงศัตรูพืช

พันธุวิศวกรรมยังใช้เพื่อแทรกยีนเข้าไปในเซลล์จากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ นักวิทยาศาสตร์ได้แทรกยีนและแบคทีเรียเข้าไปในเซลล์ของมะเขือเทศข้าวสาลีข้าวและพืชอาหารอื่น ๆ เพื่อให้พืชบางชนิดสามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิที่เย็นจัดหรือสภาพดินที่แห้งแล้งและมีภูมิคุ้มกันต่อแมลงศัตรูพืช

• ปรับปรุงคุณภาพทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์อาหารสัตว์ต่างๆ

เทคนิคพันธุวิศวกรรมยังสามารถใช้เพื่อแทรกยีนเข้าไปในสัตว์ซึ่งจะผลิตยาที่จำเป็นสำหรับมนุษย์ ตัวอย่างเช่นนักวิทยาศาสตร์สามารถแทรกยีนของมนุษย์เข้าไปในเซลล์ของวัวจากนั้นวัวจะสร้างโปรตีนของมนุษย์ที่ตรงกับรหัสยีนที่ใส่เข้าไป นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เทคนิคนี้ในการผลิตโปรตีนที่แข็งตัวของเลือดซึ่งจำเป็นสำหรับผู้ที่เป็นโรคฮีโมฟีเลีย

ข้อดีข้อเสียของพันธุวิศวกรรม

การเกิดขึ้นของพืชดัดแปลงพันธุกรรมในเชิงพาณิชย์ได้ให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจแก่เกษตรกรในประเทศต่างๆ แต่ก็เป็นที่มาของความขัดแย้ง แม้ว่าจะมีความเห็นพ้องกันทางวิทยาศาสตร์ว่าอาหารที่ได้จากพืชจีเอ็มโอไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์มากกว่าอาหารทั่วไป แต่ความปลอดภัยของอาหารจีเอ็มโอยังคงเป็นศูนย์กลางของการวิพากษ์วิจารณ์

การดำรงอยู่ของปัญหานี้ส่งผลให้เกิดการพัฒนากรอบการกำกับดูแลที่เริ่มขึ้นในปี 2518 ข้อตกลงระหว่างประเทศยังได้รับการตกลงในปี 2543 ได้แก่ พิธีสาร Cartagena ว่าด้วยความปลอดภัยทางชีวภาพ แต่ละประเทศได้พัฒนาระบบการกำกับดูแลของตนเองเกี่ยวกับ GMOs