Buzz
Sinh vật được tạo ra bằng công nghệ gen được gọi là sinh vật biến đổi gen (GMO). GMO đầu tiên là vi khuẩn, được tạo ra bởi Herbert Boyer và Stanley Cohen vào năm 1973. Rudolf Jaenisch đã tạo ra động vật biến đổi gen đầu tiên bằng cách thêm DNA lạ vào một con chuột vào năm 1974. Công ty đầu tiên trong lĩnh vực công nghệ gen là Genentech, được thành lập vào năm 1976 và bắt đầu sản xuất protein người. Insulin được tạo ra bằng công nghệ gen vào năm 1978, và vi khuẩn sản xuất insulin này được thương mại hóa vào năm 1982. Thực phẩm biến đổi gen bắt đầu được bán từ năm 1994 với sự ra đời của cà chua Flavr Savr, được cải thiện để lưu trữ lâu hơn. Hiện nay, nhiều cây trồng biến đổi gen được phát triển để tăng cường khả năng chống sâu bọ và thuốc trừ sâu. GloFish là GMO đầu tiên được sản xuất để làm thú nuôi và bắt đầu được thương mại hóa tại Hoa Kỳ vào tháng 12 năm 2003. Đến năm 2016, cá salmon biến đổi gen với nội tiết tố kích thích tăng trưởng đã được bán ra thị trường.
Công nghệ gen đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu, y học, công nghệ sinh học và nông nghiệp. Trong nghiên cứu, GMO được dùng để khám phá chức năng và biểu hiện gen qua các phương pháp như làm mất chức năng, tạo chức năng mới, theo dõi và thử nghiệm biểu hiện gen. Việc loại bỏ các gen đã biết chức năng giúp chúng ta tạo ra sinh vật mô hình động vật để nghiên cứu bệnh người. Ngoài việc tạo ra hormone, vắc-xin và các dược phẩm khác, công nghệ gen còn có tiềm năng chữa bệnh thông qua liệu pháp gen. Các kỹ thuật tạo dược phẩm cũng có ứng dụng công nghiệp khác như sản xuất enzyme dùng trong thuốc tẩy, phô mai và nhiều sản phẩm khác.
Sự phát triển thương mại của cây trồng biến đổi gen đã mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho nông dân ở nhiều quốc gia, tuy nhiên cũng gây ra nhiều tranh cãi. Những tranh cãi đã xuất hiện từ những ngày đầu; các thử nghiệm biến đổi gen đầu tiên đã bị phá hoại bởi những người phản đối kỹ thuật này. Dù phần lớn cộng đồng khoa học đồng ý rằng thực phẩm từ cây trồng biến đổi gen không gây hại hơn thực phẩm tự nhiên, vẫn có một số lo ngại về sự an toàn thực phẩm. Những vấn đề như trao đổi gen, ảnh hưởng đến sinh vật khác, cách vận hành cung cấp thực phẩm và quyền sở hữu trí tuệ đang được tranh luận. Những lo ngại này đã dẫn đến việc thiết lập quy định từ năm 1975, dẫn đến hiệp ước quốc tế Cartagena Protocol on Biosafety được ký năm 2000. Các quốc gia đã xây dựng hệ thống quy định riêng về GMO, với sự khác biệt lớn giữa Hoa Kỳ và Châu Âu.
Công nghệ gene, hay còn gọi là kỹ thuật di truyền, là một lĩnh vực khoa học liên quan đến việc thay đổi các yếu tố di truyền thông qua các phương pháp sinh học. Điều này bao gồm việc thay đổi gen trong các tế bào bằng các phương pháp như chuyển gen giữa các loài hoặc cùng loài để tạo ra sinh vật mới hoặc cải thiện các sinh vật hiện có. Các kỹ thuật như tái tổ hợp DNA hoặc chế tạo gen nhân tạo được sử dụng để tạo ra các DNA mới, và một vector thường được tạo ra để đưa DNA mới vào vật chủ. Paul Berg đã tạo ra DNA tái tổ hợp đầu tiên vào năm 1972 bằng cách kết hợp DNA của virus khỉ SV40 với virus lambda. Phương pháp thêm gen vào bộ gen của vật chủ cũng có thể được dùng để loại bỏ gen, với khả năng thêm DNA vào bộ gen một cách ngẫu nhiên hoặc chính xác.
Khái quát chung
Công nghệ gen là một quá trình thay đổi cấu trúc các yếu tố di truyền thông qua việc loại bỏ hoặc cấy DNA. Khác với phương pháp chăn nuôi và nhân giống cây trồng truyền thống, bao gồm lai giống nhiều lần và chọn lọc sinh vật với các đặc điểm mong muốn, công nghệ gen chỉ cần chuyển gen từ một sinh vật vào một sinh vật khác. Phương pháp này hiệu quả hơn nhiều so với phương pháp truyền thống. Với kỹ thuật này, chúng ta có thể cấy bất kỳ gen nào từ một sinh vật (bao gồm cả sinh vật từ các loài khác nhau) và có thể kiểm soát sự di chuyển của các gen không mong muốn.
Công nghệ gen có khả năng chữa các bệnh di truyền bằng cách thay thế gen bị lỗi bằng một gen còn hoạt động. Đây là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu, cho phép chúng ta tìm hiểu chức năng của các gen cụ thể. Các loại thuốc, vắc-xin, và các sản phẩm khác được tạo ra từ các sinh vật đã được biến đổi gen. Để đảm bảo an ninh thực phẩm, cây trồng được biến đổi gen nhằm tăng năng suất, giá trị dinh dưỡng, và khả năng chịu đựng trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
DNA có thể được đưa trực tiếp vào một sinh vật hoặc vào tế bào của nó, và sau đó có thể kết hợp với các tế bào khác hoặc lai giống với sinh vật chủ. Điều này dựa trên kỹ thuật DNA tái tổ hợp để tạo ra các tổ hợp gen di truyền mới. Tiếp theo, các gen này được chuyển vào sinh vật khác qua hệ thống vector hoặc qua các phương pháp tiêm vi mô hoặc bọc chất vi mô.
Kỹ thuật di truyền thường không bao gồm các phương pháp phối giống truyền thống như thụ tinh trong ống nghiệm, thể đa bội cảm ứng, đột biến sinh học, và tổng hợp tế bào mà không sử dụng tổ hợp gen di truyền hoặc sinh vật biến đổi gen. Tuy nhiên, một số định nghĩa rộng hơn về công nghệ sinh học bao gồm cả việc chọn giống vật nuôi. Công nghệ gen không bao gồm nghiên cứu về nhân bản vô tính và tế bào gốc, nhưng các lĩnh vực này có liên quan và đều áp dụng công nghệ gen. Sinh học tổng hợp, một lĩnh vực mới nổi, đã góp phần phát triển công nghệ gen bằng cách đưa DNA tổng hợp vào sinh vật.
Các thực vật, động vật, hoặc vi sinh vật được thay đổi gen thông qua công nghệ gen được gọi là sinh vật biến đổi gen hoặc GMOs. Nếu DNA từ một loài khác được đưa vào vật chủ, sinh vật đó được gọi là sinh vật chuyển gen. Nếu DNA từ cùng loài được đưa vào vật chủ, thì được gọi là sinh vật hợp gen. Khi sử dụng công nghệ gen để loại bỏ DNA từ một sinh vật, sinh vật đó được gọi là sinh vật bị loại gen. Ở Châu Âu, thuật ngữ sửa đổi di truyền đồng nghĩa với công nghệ gen, trong khi ở Hoa Kỳ và Canada, sửa đổi di truyền còn bao gồm các phương pháp nhân giống truyền thống.
Ghi chú
Di truyền học |
|---|
Phân ngành sinh học |
|---|
