Ich schreibe eine Science-Fiction-Geschichte mit massenproduzierten Klonen. Da ich eine Reihe von Klonen habe, muss ich sie auseinanderhalten. Das ID-System muss:
Kann ich dazu DNA verwenden, indem ich einfach mehrere Codons zu einem vorhandenen DNA-Strang hinzufüge (unter der Annahme einer schnellen, im Grunde sofortigen und genauen Polymerase-Kettenreaktion - PCR)? Könnten Sie den Klon modifizieren, indem Sie seine DNA umschreiben, wodurch eine Seriennummer auf der Haut erscheint, und dennoch die verantwortlichen Gene mit PCR erkennen (dies würde die oben genannten Kriterien erfüllen - die zweistufige Überprüfung zwischen Haut und Genetik scheint eine sichere Methode zu sein) ? Könnte eine dieser Techniken verwendet werden, um die genetische Struktur des Klons vor der Entstehung zu modifizieren und so die DNA aller Zellen innerhalb des geklonten Organismus zu verändern?
Hinweis: Der folgende Wikipedia-Artikel könnte einen Anfang bieten, um auf diesen Beitrag zu antworten ( https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gene_therapy )?
Kann ich dazu DNA verwenden, indem ich einfach mehrere Codons zu einem bestehenden DNA-Strang hinzufüge (unter der Annahme einer schnellen, im Grunde sofortigen und genauen Proteinas-Kettenreaktion - PCR)?
Absolut. Ein erheblicher Prozentsatz (laut einigen Autoren bis zu 20 %) der DNA hat keine biologische Aktivität und ist ein Überbleibsel aus vergangenen Zeiten. Weitere 60 % haben wenig direkte Aktivität (sie sind nicht codierend), könnten aber nützlich sein, also lassen wir sie in Ruhe, aber das lässt immer noch viel Spielraum.
Suchen Sie einen ungenutzten Abschnitt eines Pseudogens , der sehr wahrscheinlich völlig funktionsunfähig ist (z. B. die siebte in einer Reihe von fünfzehn nutzlosen unvollständigen Wiederholungen, die wahrscheinlich auf Kopierfehler in den letzten zwanzig Millionen Jahren zurückzuführen sind), und ersetzen Sie ihn durch eine ebenso nicht codierende Sequenz. Es gibt einige Kombinationen, die Sie nicht verwenden können, um sicherzustellen, dass die Sequenz tatsächlich nichts codiert, aber Sie haben viel Platz für Ihre Bedürfnisse.
Oder wenn Sie abenteuerlustiger sind, können Sie die Synonymisierung verwenden: Mehrere Aminosäuren werden von mehr als einem DNA-Triplett codiert , und im normalen menschlichen genetischen Code finden Sie beispielsweise GGA für Prolin. Sie können dann GGT und GGG in dieser Position verwenden, um alles am Laufen zu halten (beide Tripletts codieren für Prolin), aber gleichzeitig entweder eine 0 oder eine 1 codieren. Indem Sie die bekannte menschliche Referenz mit der Klonsequenz vergleichen, können Sie extrahieren eine binäre Zeichenkette:
human: TAA GCT GCT CAG CGT
clone: TAG GCA GCG CAC CGA ...
code : 0 1 0 0 1
(Diese Form der „Meta-Codierung“ könnte biologische Bedeutung haben. In Frameshift von Robert J. Sawyer werden genetische DNA-Sequenzen „entriegelt“, die die Evolution auslösen – es ist eine Art Supercode, der in der DNA verborgen ist).
Es muss jedoch darauf geachtet werden, Sequenzen zu vermeiden, bei denen die Synonymisierung tatsächlich die Codierung von zwei unterschiedlichen und leicht versetzten DNA-Botschaften in derselben Sequenz ermöglicht .
Disclaimer: Ich bin kein Biologe.
Stellen Sie sich DNA als Quellcode für die Programmierung vor. Es wird ausgelesen und ausgeführt, also sehr wichtig. Wenn Sie also nur eine ID hinzufügen, wenn in Ihrer Geschichte die DNA nicht vollständig verstanden wird, kann es sehr einfach sein, etwas zu zerstören, genau wie wenn Sie zufällig eine Codezeile in ein Softwareprojekt mit Millionen Codezeilen einfügen. Nichts konnte geändert werden, oder alles könnte zum Teufel gehen.
( BEARBEITEN: Junk-DNA wurde in den Kommentaren erwähnt. Es wäre ein vernünftiger Ort für IDs, vorausgesetzt, Sie können es dort platzieren. Wie ich aus dem Wikipedia-Artikel verstehe, raten Biologen immer noch, warum es überhaupt existiert sehr wichtig für das Wachstum vor der Geburt.“ Money-Zitat: „Mehrere Beweislinien deuten darauf hin, dass einige „Junk-DNA“-Sequenzen wahrscheinlich eine nicht identifizierte funktionelle Aktivität haben“)
Auch die DNA verändert sich im Laufe der Zeit. Durch verschiedene Faktoren wie Strahlung wird es verändert und reproduziert sich nicht wie früher, sondern mit Fehlern. Das offensichtlichste Beispiel dafür ist das Altern, aber auch Tumore gehören dazu. Es kann also auch sein, dass beim „Auslesen“ der ID eine falsche ID ausgelesen wird, weil diese verändert wurde.
Hier ist eine Idee, wie Sie es stattdessen tun könnten: Schreiben Sie die ID in ihre Schädel. Nehmen Sie einen Teil des Schädelknochens heraus, ein zufälliges Unikat , schnitzen Sie die Nummer auf der Innenseite hinein und nähen Sie alles wieder zusammen.
Ok, kurz vor dem Posten stelle ich fest, dass es auch sehr schwierig wäre, die ID zu überprüfen (solange der Klon am Leben bleiben muss), aber Sie können dies umgehen, indem Sie die ID auf beiden Seiten des Schädelknochenteils eingravieren. Easy-Check und Hard-Check möglich. Eine andere Variante wäre, es nur außen zu schreiben, viel weniger gefährlich, weil kein Gehirn freigelegt ist (weil Operationen immer ein Risiko haben), aber dann wieder einfacher zu temperieren, die zufälligen eindeutigen Spuren des entfernten Schädelknochenteils würden fehlen.
EDIT: Eine andere Möglichkeit, die Gravuren zu überprüfen, wäre ein MRT . Da Technologie für Klone verfügbar ist, ist es sinnvoll, dass das Scannen des Schädelknochens auch mobil möglich ist. Heutzutage werden MRTs in Kliniken durchgeführt und können zB eine halbe Stunde dauern, auch das wäre vertretbar. Und wenn die Gravur mit etwas Metall, z. B. Eisen, und einer schützenden Silikonschicht gefüllt ist, damit das Metall nicht mit dem Rest des Kopfes interagiert, würde dies die Überprüfung noch einfacher machen.
Die aktuelle Stand der Technik-Version davon basiert auf CRISPR , einem Satz von antiviralen Genen, die in Bakterien vorkommen. Sie werden heute als leistungsstarkes Werkzeug für das Gen-Spleißen verwendet, bei dem Sie einen Ort identifizieren können, den Sie schneiden möchten, die DNA dort ausschneiden und Inhalte hinzufügen können. Es ist ziemlich faszinierend.
Das große Problem bei DNA-Biometrie wie dieser ist natürlich, dass Sie, wenn Sie die Werkzeuge zum Hinzufügen einer Seriennummer haben, wahrscheinlich auch die Werkzeuge haben, die zum Bearbeiten einer Seriennummer erforderlich sind. Sie könnten eine GATTACA- Situation entwickeln.
Andererseits, welche Geschichte mit Klonen beinhaltet nicht, dass die nummerierten Klone durcheinander geraten und gegen die Nummerierung rebellieren?
Warum nicht einfach einen Iris- oder Netzhautscan verwenden, um es einer ID zuzuordnen? Die Muster im Iris- und Kapillarsystem in der Netzhaut sind einzigartig: Nicht einmal genetisch identische Zwillinge haben die gleichen Muster, und ein Individuum hat nicht einmal das gleiche Muster in beiden Augen, das per Definition von derselben DNA stammt und entwickelt wurde unter den gleichen Bedingungen. Fingerabdrücke würden auch funktionieren, aber Augenscans können aus der Ferne gelesen werden, sind schwerer zu fälschen (da Sie einen Fingerabdruckscanner schlagen können, indem Sie den Abdruck einer anderen Person duplizieren) und weniger Problemen wie Narbenbildung ausgesetzt sind, die sich auf Fingerabdrücke auswirken können. Verdammt, verwenden Sie sowohl Iris- als auch Netzhautscans, um die Möglichkeit von Fehlern und potenziellen Duplikaten zu reduzieren.
Der Nachteil ist, dass Sie eine Datenbank pflegen müssen, die die Scans mit Klon-IDs verknüpft, aber das sollte ziemlich trivial sein, wenn Sie an dem Punkt der Massenproduktion von Klonen sind, und dies wäre für die Möglichkeit der Codierung erforderlich sowieso in der DNA. Aber als Vorteil müssen Sie nichts tun, um die eindeutige Kennung zu generieren: Die Natur erledigt das bereits für den Klon.
JBH
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