Wie könnte jemand Genetik nutzen, um seinen Nachkommen ein Hauttattoo zu verpassen?

Sie haben viele Möglichkeiten. Ich werde einige von den am wenigsten machbaren (und auch am wenigsten bis zu den teuersten) auflisten.

• Haut mit Melanozyten aussäen: Transplantieren oder injizieren Sie Stammzellen in die Haut, die zu Melanozyten werden sollen , den pigmentproduzierenden Zellen, die für die Hautfarbe verantwortlich sind. Eine solche Technik würde millimetergenaue Präzision erzeugen, und so gestaltete Tattoos würden bis zum Tod nicht verblassen.
• Verwenden Sie Chromatophoren: Tintenfische ändern ihre Farbe wie Chamäleons, aber ihr Mechanismus dafür ist für Menschen wohl viel zugänglicher. Während Chamäleons komplexe Kristallstrukturen haben, verwenden Tintenfische Pigmentsäckchen , die sie freiwillig ausdehnen und zusammenziehen können. Diese Methode ist insofern komplex, als sie eine ernsthafte Genbearbeitung erfordert, aber hilfreich, da sie Farbänderungen und sogar mögliche freiwillige Änderungen / Entfernungen zulässt.
• Hard-Code-Pigmentierung in das menschliche Genom: Wenn Ihre Gesellschaft fortgeschritten genug ist, könnte sie ein Pigment-Tattoo genetisch in eine bestimmte Abstammung codieren, ähnlich wie die Streifen eines Zebras. Das ist spekulativ, ungetestet und undurchführbar, aber es ist der einzige konkrete Weg, etwas Erbliches zu produzieren.

Überraschenderweise ja.

Haben Sie schon einmal eine Siamkatze gesehen? Eines der einzigartigen Merkmale an ihnen ist die Tatsache, dass sie schwarzes Fell haben, das sich um ihr Gesicht rankt. Und die Art und Weise, wie das funktioniert, ist auch ziemlich ordentlich – die Genetik des schwarzen Fells unterscheidet sich nicht von dem weißen Fell um den Rest des Körpers. Vielmehr unterscheidet sich der körperliche Ausdruck, also der Phänotyp, aufgrund der fehlenden Hitze um Gesicht, Pfoten und Schwanz der Siamkatze, die ansonsten bestimmte Proteinstrukturen so verändert, dass das Fell weiß wird.

Was Sie also tun, ist, Sie schlagen eine Charge dieser Proteine ​​auf, die organische Pigmentierung mit der menschlichen Haut erzeugen, und dann haben Sie eine zweite Charge von Proteinen, die als Inhibitor für die erste Charge dient. Der Fang? Wenn die zweite Charge auf etwa 103 F erhitzt wird, denaturiert sie. Wenn Sie ein leicht heißes Design auf die Haut auftragen, erwärmt es im Wesentlichen diesen Bereich und bewirkt, dass die Zellen dort entsprechend reagieren. Jetzt, da das Inhibitorprotein aus dem Weg ist, zaubert der erste Satz von Proteinen etwas Pigmentierung, und Sie haben das Tattoo.

Dies kann mit Präzision erfolgen oder zumindest so präzise, ​​wie Sie die Wärmekontrolle erreichen können. Zu diesem Zweck würde ich empfehlen, einen Kälteisolator zu verwenden, der um das von Ihnen verwendete Design gewickelt ist, um maximale Sauberkeit zu gewährleisten. Es kann auf das Handgelenk oder den Handrücken aufgetragen werden, wirklich überall am Körper, und durch Anwendung von Hitze oder Kälte kann man es nach Belieben herbeizaubern oder vertreiben. Das einzige, was es nicht kann, sind verschiedene Farben - Sie können jede Farbe auswählen, mit der Sie beginnen möchten , aber diese Struktur ist binär. Sobald Sie also eine Farbe ausgewählt haben, bleiben Sie dabei, bis Sie die gesamte Genetik neu geschrieben haben deine Haut.

Das ist einfacher als die anderen Dinge, die Sie erwähnen

... Nicht, dass es einfach wäre , wohlgemerkt. Es ist immer noch etwas, das weit über alles hinausgeht, was wir uns in naher Zukunft vorstellen können.

Gene Editing kodiert Proteine. Gene werden basierend auf der Position ihrer Zelle im Körper und der Exposition gegenüber Chemikalien aktiviert, die von diesem Bereich des Körpers produziert werden. Dies führt dazu, dass sie selbst bestimmte Chemikalien produzieren, die wiederum die Genexpression in benachbarten Zellen auslösen.

Die Details sind im Moment kaum bekannt, aber Sie sprechen von einer Gesellschaft, die ein tiefes Verständnis der Entwicklungsbiologie hat, dass sie zusätzliche Gliedmaßen herstellen kann, was eines der schwierigsten Dinge ist, die mit der Gentechnik zu tun sind. Wenn Sie das schaffen , sollte das Erstellen eines Musters aus pigmentierten Zellen in einem bestimmten Bereich des Körpers trivial sein.

Programmieren Sie einfach den Ort so, dass er während der Entwicklung in einer bestimmten Region des Körpers aktiviert wird, z. B. im Nacken, und lösen Sie ein genetisches Programm aus, das das Pigmentierungsgen aktiviert oder deaktiviert, je nachdem, wie weit es vom ursprünglichen Ort und seiner Nähe zu verschiedenen Orten entfernt ist im Körper. Es könnte sogar ein vorgefertigtes Computerprogramm geben, mit dem Sie ein Bild zeichnen und das Programm das Gen für Ihr eigenes individuelles Design zusammenstellen lassen können.

Ich sage "einfach", aber das ist alles andere als einfach. Es ist jedoch viel einfacher als das Hinzufügen zusätzlicher Gliedmaßen, die nach dem gleichen grundlegenden Prozess funktionieren, bei dem Sie jedoch über die einfache Pigmentierung hinaus miteinander verbundene Nerven, Muskeln, Knochen und alle Arten von funktionellen und strukturellen Elementen berücksichtigen müssen.

Millimetergenau ? Ehrlich gesagt glaube ich nicht, dass dies genau so möglich ist, wie Sie gefragt haben. Sogar aktuelle Tattoos unterliegen als Hautveränderungen (was durch Veränderungen der Körperzusammensetzung, Alterung usw. auftreten kann) Verzerrungen. Nach etwas zu fragen, das sich durch die ziemlich radikalen Veränderungen, die von der Empfängnis bis zum Erwachsenenalter stattfinden, irgendwie mit solcher Präzision manifestieren wird, wenn nichts als Genetik gegeben ist, scheint eine Strecke zu sein. Mir ist nichts in der Natur bekannt , was dem nahe kommt.

Bestenfalls müssen Sie eine Art Hauptstruktur wie eine Nase replizieren, aber selbst solche Dinge variieren in der Regel um mehr als die von Ihnen angegebene Genauigkeit. Sie können daraus vielleicht eine erkennbare Form bekommen, wenn es eine sehr einfache Form ist und es Ihnen nichts ausmacht, dass sie in der Weise variiert, wie so etwas wie eine Nase von Individuum zu Individuum variiert . Vergessen Sie jedoch lesbaren Text.

Stattdessen möchte ich eine Alternative anbieten: Nanomaschinen . Ein Schwarm von (selbstreplizierenden, selbstreparierenden) Nanomaschinen, die im Körper des Wirts leben, kann "leicht" das erreichen, was Sie wollen. Programmieren Sie sie einfach so, dass sie eine gewünschte Stelle auf dem Körper des Wirts lokalisieren und ihre relative Position im gesamten Schwarm mit hoher Präzision bestimmen können. Ein- und Ausschalten möglich? Sie können sie wahrscheinlich dazu bringen, die Fähigkeiten eines E-Ink-Displays zu haben. Sie können sich ein- und ausschalten, ihre Form ändern ... Sie können Videos abspielen (jedenfalls mit niedrigen Bildraten). ÄndernFarbe könnte ein Problem sein, aber Sie können wahrscheinlich zumindest auswählen, welche Farbe Sie möchten, wenn Sie den Schwarm erstellen, möglicherweise innerhalb einiger Grenzen. (Dies hängt davon ab, welche Pigmente sie aus dem herstellen können, was über den Wirtskörper verfügbar ist, oder ob sie eine ausgefallene Art haben, Licht zu manipulieren.)

Was die Vererbbarkeit betrifft, so ist das einfach; Sie huckepack auf das, äh, "genetische Material" ihres Wirts und starten einen neuen Schwarm, wenn eine Empfängnis eintritt (und schließen sich ansonsten einfach ab), so dass die Nachkommen ihrer ursprünglichen Wirte mit ihren eigenen Schwärmen enden (mit der gleichen Programmierung, natürlich, um dieselbe Marke zu erzeugen).

Sie sind bereits weit außerhalb der Grenzen der Natur. Sie verlangen das Äquivalent einer vernünftigen Laserpistole für Ihre Zeitreisenden.

Ich habe keinen Mechanismus, den ich vorschlagen könnte, möchte aber darauf hinweisen, dass das, was Sie bereits tun, streng schwieriger ist als das, was Sie tun möchten. Wenn Sie die Spinnenbeine mit der Hand geschwenkt haben, hat es keinen Sinn, eine vernünftige Erklärung für die Tätowierungen zu finden, sondern auch mit der Hand. Wenn Sie eine vernünftige Erklärung für die Spinnenbeine haben, verwenden Sie diese.

Wenn Sie ein funktionierendes spinnenähnliches Bein in Menschengröße aus einer vorhersehbaren Stelle im menschlichen Körper wachsen lassen können, haben Sie wohl alle Werkzeuge, die Sie brauchen, um Ihr Tattoo als verkümmertes Glied zu machen.

Nämlich Alien-Gliedmaßen zu konstruieren und sie nach Belieben in einem menschlichen Körper zu platzieren.

Ich nannte es ein "fremdes Glied", weil ein echtes Spinnenbein, das lokal gewachsen ist, aber einem Transplantat entspricht, nicht funktionieren würde. Selbst wenn Sie einen Weg finden könnten, eines nahtlos zu vergrößern, würde das Quadratwürfelgesetz es zerquetschen, wenn sich ein Mensch darauf stützt, die biologischen Mechanismen, die im Spinnenmaßstab funktionieren, funktionieren einfach nicht im menschlichen Maßstab. Sie müssen das Bein so konstruieren, dass es völlig andere biologische Mechanismen nutzt. Also fremdes Bein.