Τι είναι το Gene Gun;

Ένα πιστόλι γονιδίων είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται στη βιολογική επιμόλυνση, μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για την εισαγωγή γενετικού υλικού στα κύτταρα μέσω της χρήσης μικροσκοπικών σωματιδίων επικαλυμμένων με DNA που εκτοξεύονται με υψηλή ταχύτητα σε ένα σύμπλεγμα κυττάρων. Τα γονιδιακά όπλα χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακά περιβάλλοντα για τη διεξαγωγή έρευνας, την ανάπτυξη νέων προϊόντων και την επισήμανση δειγμάτων υλικών. Αρκετοί διαφορετικοί τύποι γονιδιακού όπλου είναι διαθέσιμοι σε ερευνητές, που πωλούνται από εταιρείες που ειδικεύονται σε επιστημονικά εφόδια, και ορισμένα εργαστήρια έχουν επινοήσει τα δικά τους για την κάλυψη συγκεκριμένων αναγκών για την αντιμετώπιση των ελλείψεων που παρατηρούνται στα εμπορικά προϊόντα.

Η έννοια του γονιδιακού όπλου εισήχθη τη δεκαετία του 1980, καθώς οι ερευνητές αναζητούσαν νέους τρόπους για να εισάγουν γενετικό υλικό στα κύτταρα που μελέτησαν. Τα γονιδιακά όπλα αναπτύχθηκαν αρχικά για χρήση με φυτικά κύτταρα, αν και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε ζωικά κύτταρα. Όπως και με άλλα κομμάτια εργαστηριακού εξοπλισμού, τα γονιδιακά όπλα τροποποιούνται και βελτιώνονται συνεχώς για να γίνουν πιο χρήσιμα.

Με ένα πιστόλι γονιδίων, μια «σφαίρα» κατασκευάζεται από σωματίδια που έχουν επικαλυφθεί με DNA. Η σφαίρα εκτοξεύεται σε ένα τρυβλίο Petri με δειγματοληψία κυττάρων και τα σωματίδια εισάγουν το DNA στα κύτταρα. Ενώ ορισμένα από τα κύτταρα μπορεί να μην επιβιώσουν στη διαδικασία, τα υπόλοιπα κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν με διάφορους τρόπους. Το νέο γενετικό υλικό περιλαμβάνει επίσης έναν δείκτη που καθιστά εύκολο τον εντοπισμό κυττάρων που έχουν διεισδύσει επιτυχώς με το υλικό.

Χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι γονιδίων, ένας ερευνητής μπορεί να εισαγάγει νέο DNA για να αναγκάσει ένα κύτταρο να παράγει πρωτεΐνες που δεν έφτιαχνε πριν. Τα γονιδιακά όπλα έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς στη γενετική τροποποίηση των καλλιεργειών για την εισαγωγή γονιδίων που κάνουν τις καλλιέργειες πιο ανθεκτικές στην ξηρασία, αυξάνουν τη θρεπτική αξία των καλλιεργειών ή επιτρέπουν την ασφαλή χρήση ζιζανιοκτόνων γύρω από τις καλλιέργειες. Τα πιστόλια γονιδίων έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί πειραματικά για την παράδοση γενετικών εμβολίων και για την εισαγωγή DNA σε ζωικά κύτταρα με σκοπό την επισήμανση τους για μικροσκοπία ή για γενετική μηχανική τέτοιων κυττάρων.

Ενώ ένα όπλο γονιδίων μπορεί να ακούγεται σαν ένα εύχρηστο πράγμα, η τεχνολογία πίσω από αυτό είναι πολύπλοκη, λεπτή και από το 2009, δεν είναι ασφαλής για χρήση σε ανθρώπους. Προκειμένου να χρησιμοποιήσει ένα γονιδιακό όπλο, κάποιος χρειάζεται πρόσβαση στην τεχνολογία για την προετοιμασία σφαιρών και εκπαίδευση για να γνωρίζει πώς να χειρίζεται το DNA για να επιτύχει τους επιθυμητούς στόχους. Η λειτουργία του ίδιου του γονιδιακού πιστολιού μπορεί επίσης να είναι δύσκολη, ειδικά επειδή τέτοια όπλα έχουν σχεδιαστεί κυρίως για χρήση σε κύτταρα σε καλλιέργεια, όχι σε ζωντανούς ιστούς.