Programimi gjenetik: mundësi, shembuj

Përmbajtje:

Programimi gjenetik: mundësi, shembuj
Programimi gjenetik: mundësi, shembuj
Anonim

Në Festivalin Botëror të Rinisë të mbajtur në Soçi në tetor 2017, presidenti rus Vladimir Putin i mahniti të pranishmit me deklaratën e tij dhe afërsinë për të krijuar një person me karakteristika të dhëna. Programimi gjenetik dhe algoritmet gjenetike si mjet për bioteknologjinë po hyjnë në rrugën ekzistenciale të zhvillimit. E ardhmja tashmë ka ardhur, dhe ka shumë shembuj për këtë. Bota do të hyjë në epokën e programimit gjenetik njerëzor gjatë jetës sonë. Gjenet e ngulitura të shëndetit dhe gjenialitetit, fitorja mbi sëmundjet trashëgimore dhe përmirësimi i përgjithshëm i një personi nuk janë më iluzione të fantashkencës. Këto janë teknologji praktike të programimit gjenetik.

programimi gjenetik
programimi gjenetik

Pengesat e thyera

Ishte një dogmë që ishte e pamundur të rishkruash informacionin e trashëguar mbi ADN-në. Por tani gjithçka ka ndryshuar. Çmimi Nobel në 2006marrë nga biologët molekularë E. Fire dhe K. Mellow për zbulimin e një mekanizmi që ju lejon të aktivizoni funksionimin e çdo gjeni në gjenomin e njeriut - ndërhyrjen e ARN-së. Këto janë mekanizma për ndryshimin e një grupi gjenesh tashmë ekzistues. Por vetë natyra na ka dhënë një mekanizëm tjetër ndikimi në grupin tonë të gjeneve. Këta janë viruse - organizma unikë që janë në gjendje të rishkruajnë informacionin e qelizës pritëse. Janë ata që, me anë të transkriptimit të kundërt, janë në gjendje të sjellin diçka të re në ADN-në e pranishme në qelizë. Dhe ADN-ja tashmë e ndryshuar shumëfishohet së bashku me qelizat pritëse. Bioteknologjitë virale janë një nga mënyrat për të zhvilluar programimin gjenetik të njeriut sipas karakteristikave të dhëna.

Hapi i parë është bërë tashmë

Një shembull i programimit gjenetik sot është dopingu për atletët, për të cilin e gjithë bota e sporteve profesionale ka filluar të flasë. Dopi gjenetik, repoxigen, është një kompleks i ADN-së që kodon një proteinë të prodhuar nga veshkat, eritropoietinën. Përgatitja përfshin gjithashtu një sistem për dhënien e informacionit në qeliza bazuar në një virus vektor. Kjo proteinë është përgjegjëse për stimulimin e formimit të qelizave të kuqe të gjakut. Lidhja është e drejtpërdrejtë - më shumë qeliza të kuqe të gjakut, më shumë oksigjen në inde, rezultate më të mira. Deri më tani, ky zbulim farmakologjik është vetëm një produkt i laboratorëve të mbyllur, por është shumë afër dita kur programimi dhe modifikimi gjenetik do të bëhet një produkt komercial.

programimi gjenetik i njeriut
programimi gjenetik i njeriut

Teknologjitë njerëzore dhe detyrat e tyre

Teknologjitë njerëzore janë shumë mënyra, qëllimi i të cilave ishte modifikimi i gjenetikës njerëzore. Instrumenti i veprimit të tyre janë manipulimet kuazi kimike me molekulat e ADN-së. Sot, teknologjitë njerëzore janë programimi gjenetik i një personi sipas karakteristikave të dhëna, teknologjia e interferencës së ARN-së dhe rikombinimit të ADN-së, klonimit, transgjenozës, teknologjive nano-mjekësore, mediave të informacionit dhe grupimeve të rrjeteve kompjuterike. Detyrat e teknologjive njerëzore në zgjidhjen e shumë problemeve:

  • Dalja e njerëzimit nga sëmundjet e gjeneve.
  • Zgjatja e jetës dhe përzgjedhja selektive e embrioneve.
  • Përmirësimi i gjenomit njerëzor me kalimin në Homo tecnologoficus'a (pas-njerëzimit).
  • Krijimi i foshnjave "të përsosura" dhe "të mjekuara".
  • Psikogjenomika, e cila gjuan gjenet përgjegjëse për formimin e personalitetit, identitetin, psikikën dhe sjelljen e tij.
  • Krijimi i barnave që janë kopje të sakta të substancave individuale të trupit.

Dhe kjo nuk është një listë e plotë e problemeve që bioteknologjitë humane do të ndihmojnë për të zgjidhur, duke hapur kështu mundësi të reja për programimin gjenetik njerëzor.

programimi gjenetik i një personi sipas karakteristikave të dhëna
programimi gjenetik i një personi sipas karakteristikave të dhëna

Epoka e post-informacionit

Është në një periudhë të tillë zhvillimi që njerëzimi do të hyjë në të ardhmen e afërt. Bioteknologjia do të hyjë në jetën tonë dhe do të bëhet e zakonshme. Fëmijët tanë do të lexojnë për sëmundjet trashëgimore në librat e historisë, lindshmëria do të merret nën kontroll dhe evolucioni do të kontrollohet nga njerëzit. Njeriu, si një sistem biologjik vetë-riprodhues, do të bëhet vetë një program. Një sistem me aftësinë për të rregulluargabime, disponueshmëria e dosjeve të shërbimit dhe mundësitë për përmirësim. Programi i gjeneve "vdekja" do të zëvendësohet nga "pavdekësia", ne do të ndërtojmë programe për shëndetin, inteligjencën dhe tërheqjen seksuale në gjenom. Dhe në fund, neuroimplantet dhe programimi gjenetik i njeriut do të mjegullojnë linjat midis njerëzve dhe makinave.

Bota paralele

Dhe ndërsa bioinxhinierët po punojnë në fushën e modifikimeve biologjike, matematikanët dhe programuesit po punojnë në fushën e programimit gjenetik të sistemeve artificiale. Dhe nëse në vitet 80-90 të shekullit të kaluar termat "informatikë evolucionare" dhe "algoritëm gjenetik" ishin ende të reja, sot fjalët "inteligjencë artificiale" dhe "darvinizëm dixhital" përdoren jo vetëm nga specialistët. Themeluesi i programimit gjenetik të aplikuar në sistemet artificiale, profesori i Stanfordit John Koza prezantoi teorinë e "evolucionit të makinerisë" në komunitetin shkencor. Algoritmet gjenetike funksionojnë - kjo është ajo që ka rëndësi. Si? Përgjigja do të jetë e gjatë dhe jo plotësisht e qartë për jo-specialistët. Le të shpjegojmë me një shembull.

programimi gjenetik algoritmet gjenetike
programimi gjenetik algoritmet gjenetike

Makina inteligjente

Në vitin 2002, në qendrën britanike "Magna" punoi pavijoni "Jeta e robotëve". Në këtë pavijon, dymbëdhjetë robotë, të krijuar dhe duke punuar në bazë të algoritmeve gjenetike dhe evolucionit dixhital, luftuan për mbijetesë. Gjysma e tyre prodhonin vetë energji për ekzistencën e tyre me ndihmën e paneleve diellore. Ata quheshin heliofag. Gjysma e dytë janë grabitqarë, ata nuk ishin të pajisur me një aftësi të tillë dhe u ngarkuan vetëm duke kapur një heliofag. Ata robotë që mbijetuanshkarkojnë programet e tyre në robotët e tyre pasardhës. Shfaqja nuk zgjati shumë - u mbyll kur një nga robotët u zgjuar dhe vendosi të arratisej nga pavijoni. Pastaj lufta e njeriut dhe e makinave nuk filloi vetëm sepse i arratisuri u godit nga një makinë në parking.

Sfondi të frikshëm

Sistemet artificiale inteligjente që funksionojnë me pak ose aspak ndërhyrje njerëzore mbajnë shumë surpriza. Ndonjëherë shqetësuese dhe e frikshme. Në Universitetin e Sussex, makina kishte për detyrë të përdorte metodën evolucionare dhe algoritmet e gjeneve për të rritur një oshilator. Detyra u krye - pajisja e prodhuar dha një sinjal periodik. Por, siç doli, ai nuk e ka prodhuar vetë, por kapi sinjalet e pajisjeve elektronike aty pranë dhe i kaloi si të tijat. A do të jetë faza tjetër e evolucionit dixhital një pajisje që do të përdorë jo pajisjet elektrike, por ne?

aftësitë e programimit gjenetik të njeriut
aftësitë e programimit gjenetik të njeriut

Ata mund të jenë më të zgjuar

Në kompaninë e John Kozës, Programimi Gjenetik, i bazuar në të vetmin kompjuter (deri tani) të bërë në shtëpi, i përbërë nga një mijë Pentium me karakteristika 350 megaherz, mundi të përsëriste 15 shpikje, dhe 6 prej tyre morën patenta pas vitit 2000., dhe madje një i tejkalon karakteristikat e një homologu njerëzor.

Këto shpikje i përkasin inteligjencës artificiale, e cila funksionon në bazë të algoritmeve gjenetike dhe evolucionit dixhital. Sa shpejt do të lëshohen patentat për makineritë? Rezultatet e evolucionit elektronik janë tashmë të pranishme në motorët Boeing 777 dheantibiotikët më të fundit. Parashikimet e ekspertëve thonë se në 5-10 vitet e ardhshme, programimi gjenetik do të krijojë më shumë produkte sesa janë krijuar dhe shitur tashmë.

Shembuj të programimit gjenetik
Shembuj të programimit gjenetik

"Matrica" e ardhmja

Niveli aktual i zhvillimit të programimit të gjeneve është ende në fillimet e tij. Kultivimi autonom i robotëve kërkon teknologjinë më të fundit, e cila ende nuk është e disponueshme. Por treguesi i busullës së investimeve synon financimin e teknologjive kompjuterike, telekomunikuese dhe biologjike. Është në atë rend. Ne e financojmë vetë krijimin e botës dixhitale. Teknologjitë dixhitale po zhvillohen dhe po e bëjnë atë me shpejtësi. Vetëm 40 vjet më parë, celulari ekzistonte në imagjinatën e shkrimtarëve të trillimeve shkencore dhe sot pothuajse çdo vegël ka kamera 8 megapikselë. Por a mundet përdoruesi i këtij telefoni të shpjegojë se si funksionon?

Nuk duhet të bëhemi lopë

Bota dixhitale po zëvendëson atë biologjike. Analogët e gjeneve në kulturën tonë (memet), me origjinë nga idetë e imponuara, meloditë, fotografitë, viruset e tjera mendore bëhen objekt i evolucionit. E gjithë historia e mëparshme i është nënshtruar krijimit të bartësit më të pranueshëm të memeve të përmendura. Fillimisht ishte një burrë. Më pas asaj iu shtua radioja dhe televizioni. Dhe, së fundi, interneti me programe të afta për vetë-riprodhim dhe për të punuar me gabime. Lopët tona të lezetshme nuk supozojnë se janë krijuar nga ne për t'i shërbyer makinës për të marrë qumësht prej tyre. Dhe çfarëdo që lopa mendon për të, juke parë një lopë të egër të lirë?

Recommended: