Genetische manipulatie

Inleiding Mijn werkstuk gaat over genetische manipulatie. Het gaat over wat het eigenlijk is en toepassingen ervan. Ik zal het ook hebben over voor en nadelen van genetische manipulatie en de geschiedenis ervan. Ik heb dit onderwerp gekozen omdat het me wel interesseerde. Ik had eerst op discovery een stukje gezien over genetische manipulatie. Ik kon niet alles zien, maar het interesseerde me wel. Ik wilde er wel meer over weten, hoe het eigenlijk werkt dus daarom heb ik het eigenlijk hierover gedaan. Ik heb mijn werkstuk in 7 hoofdstukken gemaakt: 1- Wat is genetische manipulatie? In dit hoofdstuk leg ik uit wat genetische manipulatie precies is en hoe het in zijn werk gaat. Om het goed te begrijpen, wordt er ook een stukje uitgelegd over het DNA. 2- Wat zijn de toepassingen van genetische manipulatie? In dit hoofdstuk leg ik uit wat de toepassingen van genetische manipulatie zijn in bijvoorbeeld de gezondheid, industrie en landbouw. 3- De geschiedenis van genetische manipulatie. Hier vertel ik de geschiedenis van genetische manipulatie. Hier het eerst was en hoe het nu is. Hoe het allemaal verlopen is sinds de ontdekkingen van Mendel. 4 en 5 – De voordelen en nadelen van genetische manipulatie. Genetische manipulatie heeft natuurlijk voordelen, maar ook heel wat nadelen. In dit hoofdstuk leg ik ze uit. 6- Meningen over genetische manipulatie
In deze hoofdstuk staan een paar meningen. Mijn mening staat erin en de meningen van een paar klasgenoten. 7- Wetten over Genetische manipulatie. In deze hoofdstuk staan de wetten over genetische manipulatie die door de Nederlandse overheid en de Europese unie zijn gemaakt
1 - Genetische manipulatie Wat is Genetische manipulatie? Genetische Manipulatie is het veranderen van de Erfelijke informatie van een organisme. Zo kan een eigenschap van een vuurvliegje aan een sojaplant toegevoegd worden. Om te begrijpen hoe dit in zijn werk gaat moet je weten hoe een cel in elkaar zit. In de celkern van ieder cel liggen er chromosomen. Bij de mens zijn dat er 46 (23 in zaad- en eicellen). In ieder chromosoom ligt er één lange DNA (desoxyribonucleïnezuur) molecuul. Het DNA bestaat uit vier soorten nucleotiden. Een nucleotide bestaat uit een fosfaatgroep, desoxyribose en een stikstofbase (zie plaatje hieronder). Er zijn vier (stikstof) basen: Thymine, Cytosine, Adenine en Guanine. Adenine (A) bindt zich altijd met Thymine (T) en Cytosine (C) bindt zich altijd met Guanine (G). De fosfaatgroep en de desoxyribose zorgt ervoor dat twee paren met elkaar verbonden zijn. Zo wordt bijvoorbeeld AT verbonden met CG. Door de paren op een bepaalde manier te rangschikken ontstaat er een speciale genetische code. Zo heeft ieder organisme zijn eigen unieke genetische code. (zie bijlage 1) Dat A zich altijd bindt met T en dat C zich altijd bindt met G heeft een paar oorzaken. In het plaatje hieronder zie je dat A twee oogjes heeft en G drie, dus C kan nooit binden met A en T kan nooit binden met G. Je ziet verder dat er oogjes en haakjes zijn, dus G kan nooit binden met A en C kan nooit binden met T. Verder zijn A en G lang en C en T kort, dus als je wil dat het DNA molecuul overal even breed is, moet A met T binden en G met C binden. In het echt zijn er natuurlijk geen haakjes en oogjes, dat ligt iets ingewikkelder. Maar de twee en drie bindingsmogelijkheden kloppen wel. Dat komt doordat A en T twee covalenties (vrije elektronen) hebben en G en C drie covalenties. (zie bijlage 2) In 1953 lukte het Watson en Crick om te ontdekken hoe het DNA eruit ziet. Het is een langwerpige dubbele spiraal, de Dubbele Helix. (zie bijlage 3) Bij genetische manipulatie wordt ervoor gezorgd dat een organisme een stof aanmaakt die hij normaal niet kan aanmaken. Dat kan door de gen die zegt dat de stof aangemaakt moet worden uit een organisme te ‘knippen’ en in bij een bacterie te ‘plakken’. Om kaas te maken is er bijvoorbeeld een speciale enzym (chymosine) nodig die alleen in koeien voorkomt. Met genetische manipulatie wordt de gen die zorgt dat chymosine wordt aangemaakt uit een koe geknipt en in DNA van schimmels geplakt. Zo krijg je schimmels die chymosine aanmaken. Het knippen en plakken van DNA gebeurt met speciale enzymen. Met restrictie enzymen wordt het stuk DNA uit de koe geknipt. Dan wordt er een stuk uit een plasmide geknipt en toegevoegd aan het DNA waar het stuk eruit is geknipt. Zo is het DNA molecuul weer compleet. Het stuk DNA wordt dan in het plasmide toegevoegd. Nadat het uit het plasmide is gehaald, wordt met een andere enzym (ligasen) het stuk DNA toegevoegd aan het DNA van de schimmel. Zo krijg je een schimmel die chymosine aanmaakt. 2 - Toepassingen Wat zijn de toepassingen van genetische manipulatie? Genetische Manipulatie wordt tegenwoordig haast overal in de maatschappij toegepast. In Voedsel, Medicijnen, Industrie en Landbouw bijvoorbeeld. In dit hoofdstuk zal ik de toepassingen van genetische manipulatie in die vier sectoren bespreken. Gezondheid: Genetische manipulatie wordt tegenwoordig haast overal in de gezondheid toegepast. Suikerziekte is een goede voorbeeld van een toepassing van genetische manipulatie in de gezondheid. Veel mensen op deze wereld lijden aan suikerziekte. Wanneer je suikerziekte heb, dan ontbreken er genen in je alvleesklier die insuline aanmaken. Wanneer je te weinig insuline hebt kan je erg ziek worden en zelfs dood gaan. Dat kan je verhelpen door insuline in je lichaam te spuiten. Vroeger werd er insuline uit de galblaas van varkens gehaald. Die techniek leverde alleen te weinig insuline op en kostte te veel tijd. Tegenwoordig heeft er met behulp van genetische manipulatie een menselijke stuk DNA in een bacterie ingeplant die insuline aanmaakt. De bacterie maakt genoeg insuline en het kost niet zoveel tijd en geld als het halen van insuline uit de galblaas van varkens. Tegenwoordig kan men met gentherapie de genetische code veranderen van mensen die een erfelijke aanleg hebben voor een hoog cholesterol gehalte. Zo hebben die mensen minder kans op hart en vaatziekten. Industrie
Genetische manipulatie wordt tegenwoordig ook gebruikt in de industrie. Bijvoorbeeld bij het maken van kaas. Voor het maken van kaas heb je een speciaal enzym nodig, chymosine. Vroeger werd chymosine uit de maag van koeien gehaald. Tegenwoordig zijn wetenschappers met behulp van genetische manipulatie erin geslaagd om de gen uit de koe die zorgt dat chymosine gemaakt wordt in bacteriën te stoppen. Zo maken bacteriën chymosine. Dat is veel goedkoper en kost niet zoveel tijd. Wetenschappers zijn ook bezig om bacteriën te ontwikkelen de afval en gifstoffen onschadelijk maken of zelfs in mineralen en zouten veranderen. Landbouw: In de landbouw zijn er tegenwoordig duizenden genetisch gemanipuleerde planten. De meeste deel wordt gebruikt om planten immuun te maken voor gifstoffen en bestrijdingsmiddelen. Er wordt ook gezorgd dat planten langer houdbaar zijn Met genetische manipulatie wordt er ook voor gezorgd dat het werk van de boer makkelijker wordt. Zo wordt er voor gezorgd dat er mooie ronde bieten en aardappelen zijn die minder klei vast houden. Tabak wordt ook genetisch gemanipuleerd. Door het toevoegen van een gen, worden tabaksplanten minder snel oud en zo wordt de productiviteit opgevoerd. Door een gen toe te voegen aan sojaplanten worden die immuun gemaakt tegen glyfosaat (ook wel Roundup genoemd), een gifstof die door Monsanto is gemaakt. Glyfosaat vergiftigt zo alles behalve de sojaplanten. 3 - De geschiedenis Hoe verloopt de geschiedenis van genetische manipulatie? De geschiedenis van genetische manipulatie is al eeuwen oud. Het begint eeuwen geleden als mensen dieren en planten veredelen. Ze laten bijvoorbeeld alleen de koeien die de meeste melk geven voortplanten. En de plant met de beste eigenschappen laten ze bevruchten. Dat is zo tot de ontdekking van de microscoop door Antonie van Leeuwenhoek. Hij ontdekt met de microscoop dat de man spermacellen heeft en de vrouw eicellen. Vanaf dat moment geloofden mensen dat er in de spermacel van de man sperkleine mensen zitten en dat de eicel alleen nodig is om hem te laten groeien en als voedsel. Ongeveer in 1860 deed Gregor Mendel na jarenlange onderzoek een ontdekking. Hij kwam erachter dat de eigenschappen van mensen afkomstig zijn van de ouders. Hij weet nog niet precies hoe het in elkaar zit (met de chromosomen enz), maar hij weet wel alles over dominant, recessief enz. Zijn werk wordt helaas niet gewaardeerd. Tussen 1860 en 1890 ontdekken Miescher en Van Beneden de chromosomen en het nucleïnezuur. In 1920 werd ontdekt dat de nucleïnezuren niet in dezelfde verhoudingen voorkwamen. En dat A alleen tegenover T en C alleen tegenover G kon staan. De grote ontdekking vond plaats in 1953. Dan ontdekten Watson en Crick de structuur van het DNA molecuul. Zij deden dit door röntgen diffractietechniek. Dit houdt in dat ze röntgenstralen door een cel zonden. De stralen werden door de structuur afgebogen en kwam terecht op fotografisch papier. Dit was een grote ontdekking en het begin van de moderne genetische manipulatie. Tussen 1960-1970 werden de eerste bacteriën ontwikkeld die insuline aanmaakten. Tussen 1970 en 1980 werden er op grote schaal insuline geproduceerd door bacteriën en dat werd ook gebruikt als medicijnen. In de jaren 80 slaagden wetenschappers er ook in om meercellige organismen genetisch te manipuleren. Zo werd er een menselijke groeihormoon in een rat gestopt en die rat werd 2 keer groter dan normaal. In 1982 werd er een gen van de ene soort fruitvlieg overgebracht naar een ander soort fruitvlieg. In 1987 voegden wetenschappers genen van bacteriën toe aan tomatenplanten, zodat die resistent werden voor rupsen. 4 - Voordelen Wat zijn de voordelen van Genetische manipulatie? In de gezondheid worden er door genetische manipulatie nieuwe medicijnen ontwikkeld. Of ze ontwikkelen nieuwe methoden om medicijnen te produceren die goedkoper zijn of dat de medicijnen sneller geproduceerd worden. Voorbeelden hiervan zijn o.a. de bacterie die insuline produceert. Met gentherapie kan men tegenwoordig mensen met erfelijke afwijkingen genezen dat eerst niet kon. En men doet onderzoek naar de oorzaak van alzheimer. Als men dat ontdekt kan men misschien het leven van de mens verlengen. In frankrijk heeft een team onderzoek gedaan over nicotine. Ze ontdekten welk deel van de hersens zorgt voor nicotine verslaving. Dit bleek samen te hangen met dopamine, een stof die in bepaalde delen van de hersens wordt aangemaakt. Men kan de gen uitschakelen die ervoor zorgt dat dopamine aangemaakt wordt. Hierdoor is de mens dan niet meer verslaafd aan nicotine. Met genetische manipulatie kan men planten veranderen, zodat ze meer gaan produceren of de kwaliteit verbeterd van planten. Men kan bijvoorbeeld een tomaat maken die een middel tegen hoofdpijn produceert en vitamine c bevat. Hij bevat dan zoveel vitamine c dat je maar een tomaat per dag nodig hebt. Men had een gifstof ontwikkeld om onkruid te verdelgen. Helaas bleek de sojaplant hier ook gevoelig voor te zijn en ook dood te gaan. Met genetische manipulatie zijn er nu planten die resistent zijn tegen die gifstof. Genetische manipulatie kan ook goed zijn voor de economie. Als men bijvoorbeeld koeien manipuleert zodat de koeien meer vlees en minder vet bevatten. Daardoor zal de prijs van vlees dalen en omzet zal stijgen. Zo is iedereen in het voordeel: de boer omdat die meer winst maakt, de producent omdat die minder hoeft te betalen en de overheid omdat die meer belasting binnen krijgt. Om te kijken of er iets mis is met eimand doet men tegenwoordig bloedonderzoek. Dat kost veel tijd en is duur. Met genetische manipulatie kan men in degenen kijken of er iets mis is met iemand. Dit bespaart veel tijd en geld. Het bedrijf Affymetrix uit Californië heeft al een techniek ontwikkeld waarmee dit mogelijk is. Met DNA kan men ook kijken of iemand echt schuldig is aan iets. Daardoor kan bewezen worden dat iemand onschuldig of juist schuldig is. Genetische manipulatie kan ook goed zijn voor het milieu. Wetenschappers kunnen bacteriën klonen die vervuiling tegen gaan en die bijvoorbeeld in vervuilde revieren loslaten. Men kan bedreigde diersoorten kloneren, hierdoor zal de dier niet uitsterven. Er zijn nu bacteriën die biologisch afbreekbaar plastic maken. Maar de voeding van die bacteriën is erg duur, dus als wetenschappers de gen die ervoor zorgt dat plastic wordt aangemaakt in planten inbouwen dan krijg je planten die plastic maken. Dat plastic is dan goedkoper dan ander plastic en ook nog is biologisch afbreekbaar. 5 - Nadelen Wat zijn de nadelen van genetische manipulatie? Je weet nooit wat voor invloed genetische manipulatie op de maatschappij zal hebben. Ten eerste kan de DNA gegevens van iemand die een genetische test heeft ondergaan voor slechte dingen gebruikt worden. Je kan er nooit zeker van zijn dat die gegevens veilig opgeborgen zijn. En wat als er uit een test komt dat iemand op zijn 40e jaar een ernstige ziekte zal krijgen. Wil de persoon dit ten eerste wel weten? Wil die wel weten dat hij over 10 of 20 jaar dood zal gaan. En als zulke dingen bekend worden zal geen bedrijf hem aan willen nemen. Hij zal waarschijnlijk ook geen levensverzekering kunnen nemen, omdat dat bedrijf weet dat hij op zijn 40e dood gaat. Genetische manipulatie kan ook slecht zijn voor het milieu. Door het genetisch verbeteren van een soort dier kan de andere uitsterven. De fabriek Monsanto heeft bijvoorbeeld het gif Roundup gemaakt die alles verdelgt behalve genetisch gemanipuleerde sojaplanten. De gevolgen zullen onoverzienbaar zijn als dit gif terechtkomt in andere velden dan sojaplanten. Men kan genetische manipulatie voor slechte doeleinden gebruiken. Gestoorde mensen kunnen bacteriën maken die gifstoffen aanmaken die iedereen vermoord. Niemand weet wat er in de toekomst zal gebeuren. Wat voor invloed zal het op de maatschappij hebben als genetische manipulatie op grote schaal overal voor wordt toegepast? Mag je wel zomaar met dieren experimenteren? Ieder dier heeft immers een eigen ziel en de mens heeft het recht niet om met dieren te knoeien. Dat is ook een kant waarvan het men kan bekijken. Genetische manipulatie zal alleen toegepast worden als het economisch aantrekkelijk is. Als een bedrijf ermee winst kan maken. Als er bijvoorbeeld varkens ontwikkeld worden die meer vlees produceren zonder meer te kosten. Dan zullen de boeren die niet van die genetisch gemanipuleerde varkens hebben het verliezen van boeren die de varkens wel hebben en failliet gaan.
6 - Meningen Eigen mening: Ik vind dat genetische manipulatie niet kan. Ten eerste denk ik dat de kennis die met genetische manipulatie gewonnen wordt zeker voor slechte zaken gebruikt zal worden. Met persoonlijke gegevens moet niet geknoeid worden en het is gewoon eng wat mensen over je te weten kunnen komen door je DNA. Bedrijven zullen genetische manipulatie alleen gebruiken om veel winst mee te maken en niet aan de gevolgen denken. En je weet nooit wat de gevolgen zullen zijn, op korte of lange termijn. De biologische massa vernietigingswapens met virussen erin is nu al eng. Als je je eens inbeeldt wat voor virussen mensen kunnen maken met behulp van genetische manipulatie. Ik vind ook dat de mens het recht niet heeft om met dieren te knoeien. Het is gewoonweg asociaal egoïstisch van iemand om zich boven de natuur te zetten en dieren te manipuleren of te klonen. Mensen gebruiken als excuus dat een dier minder ‘beschaafd’ is en geen emoties voelt. Ik denk dat ieder dier een ziel heeft en ook emoties voelt en dat je ze niet mag laten lijden om er zelf beter van te worden. Ook wegens geloofsovertuiging ben ik er tegen, want de Islam zegt als volgt: Wetenschappelijke en geneeskundige experimenten op dieren worden gedaan om genezing te vinden voor ziektes, waarvan de meeste veroorzaakt zijn door onze eigen ongeordende leefwijze. Alle menselijke problemen, lichamelijk, mentaal of spiritueel, zijn door ons zelf gecreëerd en onze wonden zijn door onszelf toegebracht. Met de beste wil van de wereld kunnen wij geen reden vinden om de dieren de schuld te geven, van welke problemen van ons dan ook, en ze hiervoor te laten lijden. Dit alles, deze dierproeven, en het andere leed, wordt hen slechts aangedaan om de menselijke behoeften te bevredigen, waarvan de meeste niet-noodzakelijk, buitensporig en verspillend zijn en waarvoor meestal gemakkelijk alternatieve en meer diervriendelijke producten beschikbaar zijn. (uit http://www.themodernreligion.com
Er is nu al een sterke bevolkingsoverschot en nu gaan westerse landen ook zoeken naar technieken om een leven van iemand met 10 tot 20 jaar te verlengen. Volgens mij moet iemand gewoon in rust sterven wanneer zijn tijd is gekomen
Mening van David van der Sluis: Mijn mening is dat genetische manipulaties kan. Als je daarmee dingen kunt verbeteren, dan moet dat kunnen. Hoewel je genetische manipulatie niet moet misbruiken om bijv. super mensen te creëren. Dat vind ik weer niet goed. Het is ook niet zo dat je genetische manipulatie moet misbruiken uit eigen belang, voor de winst. Maar bijvoorbeeld om medicijnen te maken. 7 - Wetten Welke wetten zijn er over genetische manipulatie? In Nederland en in de Europese Unie zijn er wetten gemaakt om te zorgen dat genetische manipulatie niet te ver gaat. Hieronder staan die wetten en er staat wat ze inhouden. Besluit genetisch Gemodificeerde Organismen: 'Ingeperkt gebruik'. In dit besluit staat hoe je met ggo’s (genetisch gemodificeerde organismen) om moet gaan. Er moeten twee inperkingen zijn: fysieke en biologische inperkingen. Dit houdt in dat er gegarandeerd moet worden dat er veiligheid is en dat ggo’s niet kunnen ontsnappen. Bij biologische inperkingen staat dat bacteriën niet ongewenst verspreid mogen worden en dat ze daarom kreupel gemaakt moeten worden. EG-richtlijn 90/220
In deze wet staat hoe je ggo’s buiten een laboratorium moet behandelen, bijvoorbeeld in voedsel. Besluit biotechnologie: 'Nee, tenzij' In deze wet staat dat je een vergunning van de overheid nodig hebt voor: - Het wijzigen van de genen van organismen waarbij je een onnatuurlijke manier gebruikt. Dit betekent dat je andere dingen gebruikt dan bijvoorbeeld veredelen en fokken - Het toepassen van biotechnologische op dieren en embryo's. - Er staat ook in hoe je stoffen die je door genetische manipulatie gemaakt heb toe mag passen. Regeling Klinisch Genetisch Onderzoek
In deze wet staat hoe ver ziekenhuizen mogen gaan met genetische manipulatie.
Literatuurlijst -Boeken: Biologie voor jou vwo b1 (hoofdstuk 4.1) -Internet: http://www.worldbookonline.com/wbol/wbPage/na/ar/co/220270
http://www.nrc.nl/W2/Lab/GM/ http://www.biotechnolgie.net
http://www.themodernreligion.com -Artikelen uit ANW cd-rom (hoofdstuk 2.2) - Eigen kennis