Kann die Gentechnik Inzucht (Homozygotie) in einer herrschenden Familie auf unbestimmte Zeit überwinden?

Prämisse

In naher Zukunft verehrt eine sektenartige Herrscherfamilie die Symmetrie und verurteilt die Asymmetrie. Durch Assoziation verurteilen sie einen Großteil der Natur, da es viele Fälle von Asymmetrie in der Natur gibt (krumme Bäume, unregelmäßige Wolkenformen usw.). Um der Asymmetrie und der Natur weiter „zu trotzen“, übernehmen sie die Kontrolle über eine moderne Industrienation und arrangieren ihre königlichen Ehen auf der Grundlage der Blutsverwandtschaft seit Beginn ihrer Herrschaft und für viele nachfolgende Generationen. Dieser Zeitraum kann durchaus Hunderte von Jahren umfassen.

Ich war angenehm überrascht, hier einen ähnlichen Beitrag zu finden:

Wie kann man die Auswirkungen langfristiger Inzucht naher Verwandter in einer herrschenden Dynastie negieren?

Obwohl die Zeit eher eine antike Umgebung zu sein schien, war sie eine hilfreiche Analogie. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass meine Kernfrage nach der möglichen Rolle der Gentechnik in dieser Angelegenheit ungelöst bleibt.

Problem

Wenn die natürliche Selektion ihren Lauf nehmen würde, dann würde sich die langfristige Neigung der Erben der herrschenden Familie, die keine schädlichen Eigenschaften hatten, im Laufe der Zeit gegen Null bewegen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Inzucht den Effekt hat, das relative Verhältnis von Homozygoten zu Heterozygoten zu erhöhen. Ich bin mit Biostatistik nicht vertraut, daher bin ich mir nicht sicher, ob dies mit einer geometrischen oder einer exponentiellen Rate geschieht. Abgesehen von technischen Details, da die herrschende Familie auf unbestimmte Zeit oder zumindest für Jahrhunderte regieren wird, wird Inzucht höchstwahrscheinlich viele genetische "Schwachstellen" erzeugen.

Versuchte Lösung

Durch den Einsatz gegenwärtiger oder zukünftiger Gentechnik möchte die Herrscherfamilie dem Schaden entgegenwirken, der durch Inzucht entstehen kann, beispielsweise durch zwei rezessive Allele. Ich habe zwei spezifische Implementierungen im Sinn:

  1. Die herrschende Familie "perfektioniert" zuerst ihre Genome (wird immun gegen alle Krankheiten/Krebse/Mißbildungen), bevor sie Inzucht betreibt, und hofft, dass die Nachkommen stark sein werden, egal welche Kombination von Merkmalen vererbt wird.

  2. Verwalten Sie jede Empfängnis im Mikromaßstab und „ordnen“ Sie die gewünschten Merkmalskombinationen vor. (Vermutlich komplizierter als die Auswahl der Augenfarbe?) Und vorausgesetzt, es wird niemals externe DNA eingeführt.

Frage

In der Gegenwart/nahen Zukunft, wenn alle moralischen Beschränkungen aufgehoben würden, wie realisierbar wären die oben genannten Lösungen? Wie robust können wir erwarten, dass diese Art von Lösung ist; Würde es inhärente zufällige Mutationen geben, die keine noch so große Gentechnik ansprechen könnte? Wenn der Konsens ist, dass einer oder beide nicht realistisch sind, was muss dann in Bezug auf die Technologie geschehen, um das Ziel einer verlängerten Inzucht zu erreichen?

Weitere Klarstellung

  • andere gentechnische Lösungen sind willkommen
  • Ziel: Eine Lösung, die eine gute Balance zwischen Realismus und Ehrfurcht/Angst einflößt
  • Budget: Unbegrenzt
  • Ära: Gegenwart, nahe Zukunft
  • Moralische Einschränkungen: wenig bis gar keine
  • Dauer: idealerweise auf unbestimmte Zeit (wie der Titel schon sagt) oder mindestens 500 Jahre
  • Inzuchttyp: unmittelbare Verwandte (als "symmetrischer" angesehen)
Wenn Sie in den nächsten paar Jahrzehnten keine superfokussierte Forschung zu diesem Thema betreiben (na ja, wir kennen die Ergebnisse dort vorher nicht, oder?), besteht die Chance, dass genau 0, dass 1) zu unseren Lebzeiten möglich sein wird. Aber anscheinend sind die Auswirkungen von Inzucht nicht so verheerend, wie man ohnehin denken könnte. 500 Jahre sind nie ein Zeitraum, in dem man kalkulieren könnte - da kann zu viel passieren. Sie können jedoch niemals zukünftige wissenschaftliche Durchbrüche vorhersagen - vielleicht 2) werden sie bald möglich sein. Vielleicht wird es nicht sein. Niemand weiß. Verwenden Sie einfach 2) in Ihrer Geschichte - aber Sie müssten DNA von anderen Menschen einführen
@ Raditz_35 tolle Punkte, ich werde dieses Anliegen in 2) ansprechen.
Scheint, als ob die Abhängigkeit von Technologie einen Schwachpunkt einführt: Ein verärgerter Gentherapeut, der an der nächsten Generation königlicher Geschwister arbeitet … und das ist die letzte Generation der Symmetrie-Anbeter.
Kann die Gentechnik theoretisch nicht alle genetischen Probleme lösen?
@fredsbend Ja, es scheint so. Ich denke, dann stellt sich die Frage, wie robust wäre die gentechnische Lösung? Vielleicht würde auf lange Sicht doch die Natur siegen? Ich bin mir nicht sicher, ob ein einmaliges genetisches Verfahren danach eine gesunde Inzucht garantieren könnte oder ob regelmäßigere Verfahren erforderlich wären.
Ach, ich verstehe. Ich dachte, jeder würde etwas Arbeit brauchen, nicht nur ein oder zwei von ihnen.
IIRC haben wir kürzlich die Möglichkeit entwickelt, einzelne Zygoten zerstörungsfrei auf genetische Aberrationen zu untersuchen. Wenn Sie mit CRISPR und einer Bibliothek von Fehlern ausgerüstet sind, die es zu vermeiden gilt, sollten Sie in der Lage sein, alle durch Inzucht in ein bestimmtes Paar eingeführten Fehler zu beseitigen.

Antworten (3)

Ja, „Gentechnik“ kann das Problem lösen.

Erstens und am einfachsten könnten Sie einfach eine Münze werfen und entweder die Mutter oder den Vater klonen (oder das Geschlecht zu ihrer Wahl machen), also keine Mutationen aus dem Elternbestand.

Zweitens und komplexer ist das Problem eine Mutation aufgrund von Fehlkopien eines Genoms oder einer schlechten Wahl der Vererbung. Mit der Gentechnik (noch heute) können wir jeden Buchstaben des Genoms spezifizieren und einfach so herstellen.

Für Ihre Zwecke kann ein Inventar der Gene der herrschenden Familie als Bibliothek zulässiger Allele (Varianten eines bestimmten Gens) und Gensegmente dienen, und eine zufällige (oder absichtliche) Auswahl jedes Teils könnte angesichts der Gründungsbibliothek erfolgen die einzig zulässigen "Personen" sein, die geboren werden.

Falls sich herausstellt, dass eine solche Person aufgrund einer ungetesteten Kombination zulässiger Gene ein unerwünschtes Merkmal aufweist, können ihre Kombinationen als verdächtig gekennzeichnet werden, oder wenn eine Kombination mehrmals als verdächtig erscheint, in der Bibliothek als verboten gekennzeichnet werden.

Ihre Antwort regt sehr zum Nachdenken an. Ich habe eine Spin-off-Frage hinzugefügt, wenn es Ihnen nichts ausmacht, Ihre Antwort ein wenig zu verschönern. Das ganze Konzept, wie eine ungetestete Kombination zustande kommen würde, brachte mich wirklich zum Nachdenken. Vielleicht wäre es nur inhärente Zufälligkeit oder vielleicht Zahlenverarbeitung / Rechenbeschränkungen?
Viele genetische Krankheiten sind überhaupt nicht das Ergebnis eines genetischen Fehlers: Gene interagieren miteinander und Hunderte von Genen können an einer bestimmten Struktur beteiligt sein. Die Varianten beim Vater oder der Mutter können also bei diesen Personen gut funktionieren. Aber etwa die Hälfte von jedem zu nehmen, selbst wenn es perfekt kopiert wurde, könnte beim Kind eine Kombination von Genen hervorrufen, die nicht gut zusammenspielen: z. produzieren zu viel eines wachstumshemmenden Proteins und hemmen das Wachstum, oder zu wenig davon, wodurch das Kind anfällig für Hautkrebs wird.

Der Weg, dies am effizientesten zu tun, besteht darin, Sperma vom Exzellentesten Herrscher zu sammeln und dafür zu sorgen, dass er der Vater für mehrere Generationen ist, jede mit ihrer eigenen Tochter / Enkelin.

Bedenken Sie, dass die Töchter der 1. Generation zu 50 % die Vorzüglichsten sind, die der 2. Generation zu 75 %, die 3. Generation zu 87,5 % und die der 6. Generation zu 98,44 % die Vorzüglichsten Herrschergene sind. Natürlich kann es durch Meiose usw. zu einem kleinen Durcheinander kommen, aber es wird kein wirklich neues genetisches Material eingeführt. Diese Nachkommen der 6. Generation sind wie ein Inzuchtstamm von Labormäusen, frei von genetischen Krankheiten und können sich nun frei miteinander vermehren. Mutationsereignisse bleiben natürlich möglich, und es könnte am sichersten sein, sich an das gefrorene Sperma des Exzellenten Herrschers zu halten, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Mutation um die Hälfte reduziert wird. Machen Sie sich keine Sorgen, dass Ihnen das Sperma aus der Bank ausgeht – er hat eine enorme Menge eingefroren.

Ein Vorteil dieser Methode ist, dass es viele Töchter der 1. Generation (von verschiedenen Müttern) geben kann und so das Projekt parallel mit vielen Generationen durchgeführt werden kann, die gleichzeitig aufwachsen. Wenn die ursprüngliche Mutter ein rezessives Gen hat, das eine Krankheit verursacht, ist dies nicht wichtig, da es keine Chance für Bruder-Schwester-Übereinstimmungen gibt und es zusammen mit ihrer DNA verdünnt wird.

In dem (äußerst unwahrscheinlichen!) Fall, dass der Most Excellent Ruler ein krankheitsverursachendes rezessives Gen hat, werden die Nachkommen mit doppelt rezessiven Genen auf dem Weg dorthin offensichtlich. Das gefährliche Gen wird identifiziert und Doppel-Rezessive ausgesondert. Sobald Sie wissen, dass das gefährliche Gen in den Spermien der Bank vorhanden ist, könnte man es mit Gentechnik korrigieren, indem man die nicht krankheitsdominante Kopie dieses Gens vom Most Excellent Ruler einfügt. Aber das Gen würde in den Spermien der Bank bestehen bleiben. Besser und billiger wäre es, Spermien, die dieses rezessive Gen tragen, auszusortieren und zu entsorgen.

Ich bin nicht zuversichtlich, dass man verschiedene Gene in Spermien zerstörungsfrei identifizieren kann. Sobald die interessierenden rezessiven Gene bekannt waren, könnte es notwendig sein, Embryonen in vitro zu züchten, bis eine Zellprobe genommen werden konnte, ohne den Embryo zu zerstören, um zu bestätigen, dass keine gefährlichen Gene vorhanden waren. In dem unglücklichen Fall, dass der Herrscher mehrere rezessive Gene trug, wäre dies umständlich und müsste bei jeder nachfolgenden Generation durchgeführt werden, um zu vermeiden, dass diese Gene aus den Spermien der Bank wieder eingeführt werden. Wenn dies der Fall wäre (mehrere rezessive Spermien), könnte man, sobald man in der 6. oder nachfolgenden Generation nahezu Reinheit erreicht hat, einem Mann erlauben, das Erwachsenenalter zu erreichen und der neue Samenspender für alle nachfolgenden Generationen zu sein. Sein Genom (und Sperma) würde das Genom des von rezessiven Genen gesäuberten Herrschers darstellen.

Die einfachste und effektivste gentechnische Lösung ist eine heute weit verbreitete Technologie namens Präimplantationsdiagnostik . Das Konzept ist relativ einfach und gibt es schon seit Jahrzehnten. Sie nehmen Eier und Sperma von der zukünftigen Mutter und dem zukünftigen Vater und führen eine In-vitro-Fertilisation durch, um viele Embryonen zu produzieren. Man lässt die Embryonen einige Male sich teilen, um mehr Zellen zu produzieren, und extrahiert dann eine Zelle aus jedem Embryo. Sie nehmen die DNA dieser einen Zelle und analysieren sie, um die Genetik des Rests des Embryos und des potenziellen Kindes, das er hervorbringen wird, zu bestimmen. Jetzt können Sie einfach den Embryo implantieren, dessen Genetik Ihnen am besten gefällt. Ein Nebeneffekt dieses Verfahrens ist, dass Sie auch das Geschlecht und möglicherweise andere nicht gesundheitsbezogene phänotypische Merkmale des Kindes bestimmen können.

Die PID wird aus einigen Gründen nicht weit verbreitet, aber ich denke, sie würde perfekt zu Ihrer herrschenden Dynastie passen. Erstens ist es nur für Paare mit einem hohen Risiko, Erbkrankheiten zu vererben, besonders sinnvoll. Zweitens ist es ziemlich teuer. Drittens haben viele Menschen ethische Bedenken, viele befruchtete Embryonen zu verwerfen. Es ist vielleicht nicht die fantasievollste gentechnische Technologie, aber sicherlich die realistischste für ein nahes Zukunftsszenario.