Презентация по биологии "Редактирование генома: величайшее благо или абсолютное зло? (9-10 класс)

Слайд #1

Редактирование генома: величайшее благо или абсолютное зло?
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Вечерняя школа №28»
Учитель биологии: Свищ Ольга Николаевна
1

Слайд #2

Определение гена
Ген - единица наследственной информации, занимающая определенное положение в геноме или хромосоме и контролирующая выполнение определенной функции в организме.
2

Слайд #3

Генная инженерия
Совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами, введения их в другие организмы и выращивания искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, генетика, микробиология, вирусология.
3

Слайд #4

Как можно редактировать геном
Ученые предлагали несколько способов редактирования генов.
В частности можно было создавать определенные искусственные последовательности, которые могли бы узнавать определенные участки ДНК. В результате белок Cas9 вносил бы разрезы точно в те места, в которых это требовалось. Параллельно с разработкой такого метода было доказано, что внесение изменений подобным образом возможно не только на уровне бактерий, но и в клетках других организмов.
Видео: Редактирование генома
4

Слайд #5

Суть метода
Эндонуклеазы создают сайт - специфичные разрывы в ДНК в определенном участке генома. Индуцированные разрывы репарируются в процессе рекомбинации , что позволяет получать направленные мутации.
5

Слайд #6

Применение генной инженерии в промышленности
Самым простым примером, как для понимания преимуществ метода, так и для самих генетиков является создание модифицированных кисломолочных бактерий. Дело в том, что когда на производстве вирусы бактериофаги попадают в закваску, они уничтожают культуру полезных микроорганизмов. В итоге это приводит к тому, что партия оказывается испорченной, а производитель несет огромные убытки. Именно поэтому устойчивые к бактериофагам микроорганизмы решают массу проблем.
6

Слайд #7

Применение CRISPR CAS9
Генетические моногенные заболевания: муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия, гемофилия и талассемии;
Борьба с ВИЧ;
Борьба с онкологическими заболеваниями;
Ксенотрансплантация (инактивация эндогенных ретровирусов свиньи);
ГМ- животные и пища.
7

Слайд #8

Промежуточные результаты исследования

3 пациента с тяжелой гемофилией B и критически низкой активностью фактора IX (≤ 1%) получили однократную внутривенную инфузию АМТ-061. По прошествии 1 года средний уровень активности фактора IX у трех пациентов составил 41% от N, причем максимальная наблюдаемая активность у одного из пациентов дошла даже до 50%. Это впечатляющие цифры, учитывая, для устранения или значительного уменьшения риска кровотечений терапевтический порог составляет лишь 12%.
8

Слайд #9

Редактирование генома CRISPR
Система CRISPR-Cas с точки зрения редактирование генома более простая и надежная. Главное только правильно синтезировать то, что укажет, в каком месте надо совершить разрез ДНК. Дальше запустится механизм восстановления и все сделается практически само собой. Тем более, если сделать много таких разрезов, то можно запрограммировать нужные изменения достаточно крупного участка ДНК.
Можно даже убирать целые участки ДНК, если это потребуется. При этом, на место удаленных фрагментов будут встроены те участки, которые будут нужны генетикам. Это позволит редактировать ”сломанные” последовательности, которые приводят к тяжелым заболеваниям.
9

Слайд #10

Проблемы CRISPR
Сравнительно высокая вероятность возникновения нецелевых мутаций;
Она может порождать иммунные ответы при введении молекул в организм.
10

Слайд #11

Стоит ли запретить генетические исследования?
Конечно, сейчас нельзя говорить о том, что уже завтра мы рискуем получить нежелательные последствия редактирования генома. Во-первых, исследования еще только ведутся и чего-то действительно серьезного не сделали. Во-вторых, даже когда начнется массовое применение технологий на людях, понять истинные последствия можно будет только через несколько поколений. К сожалению, такое положение дел может расслабить некоторых ученых, ведь по сути у них не будет никакой ответственности. Впрочем, это вряд ли, но вероятность этого все равно есть.
11

Слайд #12

Пока ученые с осторожность прогнозируют вероятность внесения таких изменений в геном человека, которые сделают из него кого-то другого, но в перспективе это все равно возможно. Если даже в этом не поможет CRISPR, найдется другой способ, но он будет.
Тут уже можно поднимать вопросы этичности того, что одни люди изначально будут от рождения лучше других. Кроме этого, возникают вопросы, насколько это корректно — вмешиваться в геном человека без его ведома. Может быть, когда из модифицированного появится человек, который отличается от остальных, он сам будет не рад этому. Одно дело, когда у него от природы определенный цвет волос, разрез глаз и форма ушей, а другое — когда за него кто-то решил, каким он должен быть. Вот еще одна дилемма будущего. Каждый имеет свое мнение.
ВЫВОДЫ
12