Kỹ thuật di truyền, còn được gọi là chỉnh sửa gen, là một lĩnh vực khoa học mang tính cách mạng liên quan đến việc thao tác trực tiếp gen của sinh vật bằng công nghệ sinh học. Nó có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như y học, nông nghiệp, công nghệ sinh học công nghiệp và khoa học môi trường. Bài học này tìm hiểu các khái niệm cốt lõi, kỹ thuật và ý nghĩa của kỹ thuật di truyền.
Di truyền học là nghiên cứu về gen, biến thể di truyền và di truyền ở các sinh vật sống. Nó là nền tảng của kỹ thuật di truyền vì nó cung cấp sự hiểu biết cơ bản về cách thức hoạt động của gen, cách chúng được di truyền và cách chúng có thể được điều khiển.
Công nghệ sinh học bao gồm một loạt các công nghệ sử dụng sinh vật sống hoặc các bộ phận của sinh vật để tạo ra hoặc sửa đổi các sản phẩm cho mục đích sử dụng cụ thể. Kỹ thuật di truyền là một lĩnh vực chuyên môn trong công nghệ sinh học tập trung vào việc thay đổi vật liệu di truyền của sinh vật để đạt được những đặc điểm hoặc kết quả mong muốn.
Một số kỹ thuật chính làm cơ sở cho kỹ thuật di truyền:
Các ứng dụng của kỹ thuật di truyền rất rộng lớn và đa dạng, bao gồm nhưng không giới hạn ở:
Bên cạnh nhiều lợi ích của nó, kỹ thuật di truyền đặt ra những câu hỏi quan trọng về đạo đức. Chúng bao gồm những lo ngại về khả năng phân biệt đối xử di truyền, tác động của việc sửa đổi phôi người (chỉnh sửa dòng mầm) và tác động môi trường của việc thả các sinh vật biến đổi gen vào tự nhiên.
Gạo Vàng là giống lúa biến đổi gen tạo ra beta-carotene, tiền chất của vitamin A, được chuyển đổi thành vitamin A khi cơ thể con người cần. Việc biến đổi gen này nhằm mục đích giải quyết tình trạng thiếu vitamin A, nguyên nhân chính gây mù lòa ở trẻ em ở các nước đang phát triển. Việc tạo ra Gạo Vàng liên quan đến việc chèn các gen từ hoa thuỷ tiên vàng và DNA của vi khuẩn vào bộ gen của cây lúa, cho phép nó tạo ra beta-carotene trong hạt gạo.
Điện di trên gel là một kỹ thuật được sử dụng trong kỹ thuật di truyền để tách DNA, RNA hoặc protein theo kích thước của chúng. Một mẫu được đặt trong gel và một dòng điện được đưa vào. Vì DNA mang điện tích âm nên nó di chuyển về phía điện cực dương, với các mảnh nhỏ hơn di chuyển nhanh hơn các mảnh lớn hơn. Kỹ thuật này rất quan trọng để phân tích kết quả của các thí nghiệm chỉnh sửa gen, chẳng hạn như kiểm tra sự thành công của việc chèn gen.
Tương lai của kỹ thuật di truyền có nhiều hứa hẹn với những nghiên cứu đang diễn ra nhằm giải quyết các thách thức toàn cầu như biến đổi khí hậu, an ninh lương thực và các bệnh nan y. Những tiến bộ trong công nghệ kỹ thuật di truyền, chẳng hạn như các công cụ chỉnh sửa gen chính xác hơn và sinh học tổng hợp, đang mở đường cho các ứng dụng và cải tiến mới.
Kỹ thuật di truyền đại diện cho một biên giới trong khoa học kết hợp di truyền và công nghệ sinh học để sửa đổi cấu trúc di truyền của sinh vật. Các ứng dụng của nó trong y học, nông nghiệp và khoa học môi trường cho thấy tiềm năng đóng góp đáng kể cho sức khỏe con người, sản xuất lương thực và quản lý bền vững tài nguyên môi trường. Khi lĩnh vực này tiếp tục phát triển, ý nghĩa đạo đức và xã hội của kỹ thuật di truyền nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu và phát triển có trách nhiệm.
