Bitheolaíocht na gceall

Bitheolaíocht na gceall: bunús na hinnealtóireachta géinití

Is é atá i gceist in innealtóireacht ghéiniteach ná láimhseáil agus athchóiriú an ábhair ghéinitigh in orgánaigh éagsúla trí theicnící fisiceacha, ceimiceacha agus bitheolaíocha, chun tréithe dúchasacha a athrú.

Ní hamháin ceist bhitheolaíochta ach ceist bhunúsach eitice agus fhealsúnachta í an cumas nua seo ag daoine, cur isteach ar phróisis dhúchasacha aon ruda bheo agus fiú struchtúr géiniteach ár ngné féin a athrú.

Is ag a tús fós atá an obair seo agus a feidhmiúcháin. Ach más sárdheacair don phobal na ceisteanna a bhaineann le buamaí núicléacha, le cumhacht núicléach, le truailliú an chomhshaoil, le ginmhilleadh agus eile, is lán díreach chomh sárdheacair na ceisteanna atá á mhúscailt ag innealtóireacht ghéiniteach.

Is gá agus is práinneach mar sin go leathnófaí eolas agus tuiscint agus díospóireacht mar gheall ar an ábhar seo, i measc daoine uile an domhain. Chuige sin is gá go mbeadh litearthacht sa bhitheolaíocht cheallach, sa bhitheolaíocht mhóilíneach agus sa bhitheolaíocht ghéiniteach á sholáthar sna meánscoileanna agus sna meáin sa tír seo agus i ngach tír eile.

Sa tacsanomaíocht rangaítear na horgánaigh bheo de réir a gcosúlachtaí agus an n-éagosúlachtaí, mar seo a leanas: Monera, orgánaigh aoncheallacha gan aon núicléas, mar víris, baictéir agus a leithéidí; Protista, orgánaigh aoncheallacha le núicléis, mar aiméibí; Fungi, orgánaigh shimplí ilcheallacha le núicléis, cosúil le beacáin agus coincleacha; Plantae, plandaí ilcheallacha le núicléis; Animalia, ainmhithe ilcheallacha le núicléis.

Is as cealla a thógtar gach foirm bheatha fhéinatáirgthe—ó na baictéir shimplí aoncheallacha go dtí na míolta móra mara. Is micreascópach iad cealla den chuid is mó ach tá cúpla ceann, cosúil le hubh circe, sách mór. Is sna cealla a tharlaíonn mórchuid bunfheidhmeanna an orgánaigh bheo—sintéis na bpróitéiní, úscadh na gcothaitheach fuinniúil agus atáirgeadh. Is é an bunstruchtúr atá ag cill ná an sac nó an cillscannán fíorthanaí atá mórthimpeall na cille, an núicléas a choimeádann an t-ábhar giniúnach taobh istigh dá scannán núicléach féin i lár báire agus an an t-ábhar slaodach tréshoilseach ar a dtugtar an cíteaplasma a líonann an spás idir núicléas agus cillscannán.

Príomhalt: Núicléas cille

Fochuid den chill bhitheolaíoch ina bhfuil na géinte atá comhdhéanta as móilíní DNA (aigéad déocsiriobanúicléiseach) cornaithe ina gcrómasóim is ea an núicléas. Stiúrann núicléas na cille fás, meitibileacht agus atáirgeadh na cille. Tá na treoracha sna crómasóim chun próitéiní a thógáil trí bhíthin RNA (aigéad riobanúicléiseach) taobh amuigh den núicléas sa cíteaplasma.

Moilíní fada slabhrúla atá ina gcuid lárnach de struchtúr agus d’fheidhmiú na cille bitheolaíche is ea na haigéid núicléiseacha. Stiúrann siad an-chuid gníomhuithe sna cealla agus gníomhuithe idircheallacha freisin. Tá dhá shaghas aigéid núicléisigh ann, an DNA atá i núicléas na cille agus an RNA atá i cíteaplasma na cille.

Thaispeáin James Watson agus Francis Crick gurb é atá i ngach móilín den DNA i ngach cill ná péire de thointemhóilíní, gach ceann acu ina shaghas chóip den cheann eile. Tá na tointí seo leagtha amach taobh lena chéile mar a bheadh dréimire ann, ach an dréimire casta ina héilics, an déhéilics mar a dtugtar uirthi, agus naisc idir fo-aonaid cheimiceacha ar leith ar na tointí, ar a dtugtar núicléitídí, ag feidhmiú mar na rungaí ar an dréimire casta. Níl ach ceithre chinn de na núicléitídí seo a bhfaightear in DNA, na púiríní, adainín (A) agus guainín (G), agus na pirimidíní, cíotóisín (C) agus timín (T). Ní féidir ach na naisc A-T agus C-G a bheith ann idir na tointí agus mar sin bhíonn an dá thointe ina gcóipeanna scáthánacha nó inbhéartaithe dá chéile, an A i gceann amháin i gcónaí os comhair T sa cheann eile agus C i dtointe amháin i gcónaí os comhair G sa tointe eile. Is é ord na núicléitídí a litríonn na géinte agus a chineann na treoracha i gcill ar bith chun feidhmeanna na cille a rialú agus chun atáirgeadh na cille a chur chun tosaigh.

Bíonn gnó tábhachtach ag an RNA ag cabhrú leis an DNA i rialú na cille, agus go mór mór i ndéanamh na bpróitéiní. Is móilín fada slabhrúil é RNA a bhíonn comhdhéanta as tointe amháin de núicléitídí idir na púiríní, adainín agus guainín, agus na pirimidíní, cíotóisín agus úraicil (U). Nuair a nascann RNA le DNA, is iad na naisc cheadaithe ná A-U agus C-G. Tá trí phríomhshaghas RNA ann, RNA aistriúcháin (tRNA), RNA teachtaire (mRNA) agus RNA riobasómach.

Feidhmíonn an tRNA chun an teachtaire géiniteach a léamh ón DNA sa núicléas agus a iompar go dtí an riobasóm, an t-innealra sa cíteaplasma ina ndéantar na próitéiní. Is amhlaidh a roghnaíonn an tRNA aimíonaigéad ar leith ón gcíteaplasma agus a iompraíonn é go dtí an riobasóm.

Aigéid orgánacha is ea na haimínea-aigéid atá ina mbloic thógála lena dtógtar na próitéiní. Tá fiche ceann de na gnáth-aimíonaigéid ann agus braitheann airíonna gach próitéine ar mhéid agus ar ord na n-aimíonaigéad feadh mhóilín-shlabhra na próitéine. I struchtúr na próitéine bíonn an slabhra fada líneach seo lúbtha arís agus arís eile air féin agus cinneann an cruth deiridh seo feidhmiú na próitéine.

Is macramóilíní orgánacha iad na próitéiní atá líneach ina mbunstruchtúir, iad tógtha as shraith d’aimíonaigéid, agus ansin na slabhraí lúbtha ar a céile ar shlite éagsúla. Tagann fiche aimíonaigéad i gceist i dtógáil na bpróitéiní. Tá na próitéiní bunúsach don bheatha. Tá próitéiní ann a fheidhmíonn mar einsímí a ghlacann páirt riachtanach i ndíleá na bpróitéiní sa bhia a itear. Is próitéin ar leith í haemaglóibin, atá taobh istigh d’eiritricítí (cealla dearga) na fola agus a fheidhmíonn chun ocsaigin a iompar ó na scamhóga ar fud an choirp agus dé-ocsaíd charbóin ó bhaill uile an choirp go dtí na scamhóga chun é a easanálú. Is lárnach iad próitéiní i struchtúr na bhfíochán táite. Comhdhéanann na próitéiní céatadán mór de mhais gach aon ruda bheo agus ní mór go mbeadh cuid mhaith díobh i gcothú gach ainmhí. Is í bunfheidhm gach cille beo móilíní próitéine a dhéanamh as aimíonaigéid de réir treoracha atá códaithe i móilíní DNA. Braitheann cruth agus feidhm gach próitéine ar shainsheicheamh na n-aimíonaigéad atá inti.

Is é atá in einsím ná móilín próitéine a fheidhmíonn in imoibriú bithcheimiceach mar chatailíseach chun an t-imoibriú a chur ar aghaidh go tapa, agus nach n-athraítear an móilín sin ar chor ar bith san imoibriú. Ábhar nach mbíonn ach rian de sa chóras, a mhéadaíonn ráta imoibrithe cheimicigh agus nach n-athraítear in aon chor é sa phróiseas is ea caitilíseach. Is iontach tábhachtach einsímí i meitibileacht bia sa chorp daonna, agus tagann einsímí ar leith i bhfeidhm chun déileáil le bianna éagsúla, próitéin, geir agus stailc. Mar shampla táltar tiailin ag na faireoga seileacha sa bhéal agus feidhmíonn an einsím seo ar na stailceanna sa bhia, chun iad a bhriseadh ina bhfochodanna insúite ag an mbealach díleáite. Tá einsímí tábhachtacha freisin san fhuil a chabhraíonn i dtéachtadh na fola nuair is gá leis sin.

Tugtar an cíteaplasma ar an mheán lena struchtúir éagsúla idir chillscannán agus scannán an núicléis. Is anseo a tharlaíonn an chuid is mó de mheitibileacht agus d’fheidhmiú ginearálta na cille. Sa líontán ionphlasmach tá na riobasóim ina mhonaraítear na próitéin. Sa ghaireas Golgi stóráiltear próitéiní. Sna miteachoindrí stóráiltear na heinsímí a fheidhmíonn ar na móilíní fuinniúla de shaghas thrífhosfáit aideinisín (ATP) atá an-thábhachtach i soláthar fuinnimh i gcealla agus i bhfíocháin. Tá líseasóim sa cíteaplasma freisin agus feidhmíonn na struchtúir seo chun ábhair eachtrannacha a dhíleá agus a ruaigeadh amach as an gcill. Tá ceintríní sa cíteaplasma a fheidhmíonn i roinnt shómach na cille chun na crómasóim a tharraingt chuig taoibh urchóireacha na cille, díreach tar éis iad a atáirgeadh agus roimh roinnt na cille. Is iad siúd na príomhstruchtúir sa cíteaplasma ach tá a lán eile nach iad.

Tá dhá mhodh ann chun cealla a atáirgeadh, an modh gnéasach agus an modh sómatach.

Sa mhodh gnéasach tagann dhá chill ghnéasacha ar leith le chéile, ceann amháin ón mháthair (an t-ubhán) agus an ceann eile ón athair (an speirm). Chun ubhán a chruthú roinntear na crómasóim, na móilíní déhéilicse DNA, ina dhá leath i gcealla ar leith ón mháthair ionas nach bhfuil fágtha i ngach ubhán ach leath de gach crómasóm agus leath den ábhar giniúnach ón mháthair. Is mar an gcéanna leis an speirm. Nuair a nascann ubhán agus speirm le chéile chun ubh thoirchithe a tháirgeadh, bíonn an líon iomlán den ábhar giniúnach san ubh. Tugtar an siogót ar an ubh thoirchithe seo, roimh tuilleadh roinnte sómataí di. Sa mhamach tugtar suth ar feadh cúpla mí ar an ubh thoirchithe tar éis a roinnte sa bhroinn agus ina dhiaidh sin tugtar féatas uirthi go dtí go mbeirtear é.

Is é an modh sómatach a tharlaíonn i ngnáthfhás fíochán, i ndeisiú fíochán agus i gclónáil. Sa mhodh seo atáirgthe, roinneann na crómasóim ar dtús ach ansin atáirgtear DNA iomlán nua agus déantar macasamhail de na crómasóim go léir taobh istigh den chill. Ina dhiaidh sin scarann an dá mhacasamhail den DNA do dhá thaobh urchomhaireacha na cille agus diaidh ar ndiaidh cruthaítear scannán núicléis mórthimpeall an dá DNA seo agus roinntear an chill go léir ina dá leath. Briseann an cillscannán agus dúnann sé arís mórthimpeall an dá chill iníne. Is mar seo a tharlaíonn fás in orgánach agus deisiú i bhfíocháin. Mar shampla i gcorp sláintiúil daonna tarlaíonn 1012 atáirgeadh sómatach gach lá, chun athnuachaint a dhéanamh ar chealla na fola, conair an díleá, an chraicinn, na gruaige agus eile.

Is é is clónáil ann ná cóip ghéiniteach d’orgánach ar leith a chruthú trí fhéin-atáirgeadh neamhghnéasach ina spreagtar an núicléas i gcill as corp an aon tuismitheora chun é féin a roinnt. De bhrí go bhfaigheann an clón a ghéinte go léir mar oidhreacht ó thuismitheoir amháin, is ionann é ar bhonn géiniteach leis an tuismitheoir sin. Is clónáil a dhéanann na plandeolaithe i nódú plandaí agus is trí chlónáil a atáirgeann baictéir, víris agus orgánaigh aoncheallacha eile.

Is féidir sa bhith-theicneolaíocht nua-aoiseach siogóit a chlónáil agus uaidh sin an-chuid ainmhithe ionanna feirme a tháirgeadh.

Is ceimiceáin, go minic próitéiní, iad na hormóin, a tháltar i bhfaireoga áirithe sa chorp agus a fheidhmíonn mar theachtairí ceimiceacha de bhrí go dtéann siad i bhfeidhm áit éigin sa chorp i bhfad ón bhfaireog inchríneach bhunaidh. Táltar na hormóin de ghnáth isteach in imshruthú na fola agus ansin iompraíonn an fhuil an hormón go dtí na sprioc-chealla. Sa tslí ina bhfeidhmíonn na hormóin ar fhíocháin áirithe chun a bhfeidhmiúcháin sin a mhodhnú, tá na faireoga inchríneacha ceangailte go dlúth leis an gcóras néarógach, mar a bheadh dhá chóras chomhthreomhara chomhlántacha iontu.

Is é an cód géiniteach na rialacha atá scríofa ins na bonnphéirí de na núicléitídí san DNA chun tógáil próitéiní agus feidhmiúcháin bhithcheimiceacha eile na cille a threorú. Mar a dúradh cheanna is amhlaidh nach bhfuil sna céad míle géin sa chorp daonna ach amháin ceithre núicléitíd, adainín (A), timín (T), cíotóisín (C) agus guainín (G). Mar sin níl ach ceithre litir san aibítir ghéiniteach, ach iad in oird éagsúla ar fud an DNA i ngach crómasóm. Is péire de thointemhóilíní de na núicléitídí é an DNA, agus é i bhfoirm déhéilicse. Tarlaíonn na núicléitídí seo ionas go mbíonn na péirí A-T agus C-G amháin os comhair a chéile mar naisc idir na tointí.

Is é ord uathúil na mbonnphéirí seo sna crómasóim go léir san ainmhí a chuimsíonn an cód géiniteach don ainmhí uathúil sin. Ní leor péire amháin chun gné ar bith a shainniú ach is amhlaidh gur gá trírín díobh nó códón, chun géin amháin a litriú.

Is é atá i gcódón ná seicheamh de thrí núicléitíd san DNA a shainíonn aimíonaigéad ar leith a chur isteach in ionad ar leith i struchtúr próitéine le linn a tógála. Is bunghné den chód géiniteach í go sainíonn tríríní de na ceithre núicléitíd, adainín (A), timín (T), cíotóisín (C) agus guainín (G), san DNA, mar shamplaí AAA, AAG, AGA, GAA, AGT, etc., tógáil próitéiní agus a rialaíonn feidhmeanna eile na cille bitheolaíochta. Bíonn ord ar leith de na códóin i ngéin ar bith feadh chrómasóim. De bhrí nach ceadaithe ach na naisc A-T agus C-G idir núicléitídí urchomhaireacha ar an dá thointemhóilín san déhéilics den DNA, má tá códón AGT ar thointe amháin tá an códón freagrach TCA ar an tointe os a comhair amach.

Aonaid an dúchais, na seichimh de chódóin ar an DNA, a threoraíonn déanamh próitéine ar leith nó cur i gcrích tréithe ar leith is ea na géinte. Tá na géinte go léir mar a bheadh ina bpleananna do na cealla agus tá siad lonnaithe go dlúth ar na crómasóim. Is géin í mar sin mír áirithe den DNA i gcrómasóm, a bhfuil feidhm áirithe aici.

Cuirtear síos ar fheidhmeanna éagsúla na cille mar seo a leanas. Tá an núicléas mar a bheadh an leabharlann le treoracha an bheatha inti. Tá na crómasóim ina seilfeanna leabhar, an DNA ina leabhair, na géinte ina gcaibidlí sna leabhair agus na buin núicléitíde ina bhfocail ar na leathanaigh.

Is miocrorgánaigh aoncheallacha gan núicléis eagraithe iontu na baictéir agus tugtar ginidíní nó frídíní galair orthu freisin. Is é atá i miocrorgánach ná foirm bheatha mhicreascópach. Ní plandaí ná ainmhithe na baictéir ach cineál beatha eile ar a dtugtar Monera ina mbíonn struchtúr an-simplí taobh istigh de na cealla. Sa bhaictéar bíonn an DNA scaipthe ar fud na cille cé go mbíonn an DNA i gcill phlanda nó ainmhí coimeádta i núicléas scoite.

Gníomhaithe orgánacha tógálacha atá ar an gcríoch idir damhna beo agus damhna neamhbheo, is ea na víris. Is é atá i víreas ná píosa beag de DNA i bhfoirm shlaite nó sféir, agus é clúdaithe le brat próitéine, an struchtúr go léir i bhfoirm sféir le eireaball air. Is féidir le víreas atáirgeadh taobh istigh de chealla óstaigh éigin bheo, baictéir, plandaí nó ainmhí. Nuair a dhéanann víris ionradh ar chill shláintiúil, greamaíonn barr an eireabaill leis an gcillscannán, sreabhann an DNA amach as an víreas agus isteach sa chill ionraithe, áit a atáirgeann sé arís agus arís eile chun a thuilleadh víreas a dhéanamh, agus an chill sin a mharú. Ansin éalaíonn na víris nua chun ionradh a dhéanamh ar cheall eile. Dá bharr seo is fíorthógálach na víris. Feidhmíonn an víreas mar sheadán chun an chill ionsaithe a chur i ndaoirse.

I bplandaí cuireann vírís tús le galair mhósáice i dtobac, i dtrátaí, i bpónairí soighe agus eile. In ainmhithe is galair iad seo a leanas a éiríonn as ionradh víreas: ailsí áirithe, conslaod madrúil, galar crúibe is béil i mbeithígh agus confadh. Is galair víris i ndaoine iad ailsí áirithe, AIDS, heirpéas, slaghdán, fliú, polaimiailíteas agus heipitéis.

Tá níos mó ná leathchéad bliain ann ó d’fhionn Alexander Fleming peinicillin agus ag an am sin mhill an frithbheathach seo an-chuid bhaictéar go fíor-éifeachtach. Measadh ag an am agus ar feadh i bhfad ina dhiaidh sin go raibh cógas lán-éifeachtach ag an gcine daonna chun na galair go léir a tharlaíonn de bharr baictéar a chloí. Ach ní mar a shíltear a bítear. Is amhlaidh a chúlthroid na baictéir ar shlí a thuigtear anois a bheith bunaithe ar chineálacha baictéar a bhí frithbheartach i gcoinne na peinicilline, ionas gur tháinig na cineálacha sin chun treise díreach nuair a milleadh na cineálacha eile. Faoi seo tá suas le 50% de na baictéir a chuireann tús le galruithe i gconair an mhúin lán-fhrithbheartach i gcoinne pheinicilline.

Ní fheidhmíonn na frithbheathaigh atá go hiontach i gcoinne baictéar, i gcoinne víreas ar chor ar bith. Ach freagraíonn an córas imdhíonach ionradh víris ar dhá bhealach. Táirgeann an córas antasubstaintí a ghabhann na víris mar antaiginí. Cuimhníonn an córas ar conas na hantasubstaintí seo a dhéanamh ar feadh i bhfad tar éis an ghalraithe thosaigh. Chomh maith leis sin táirgeann an córas imdhíonach inteirféarón, próitéin ar leith a chuireann cosc ar scaipeadh an víris go dtí cealla sláintiúla.

Is é an córas imdhíonach an córas inmheánach sa chorp daonna a dhéanann an corp a chosaint i gcoinne baictéar agus víreas. Nuair a dhéanann baictéir nó víris ionradh ar an gcorp tagann cealla bána na fola timpeall orthu agus cruthaíonn siad antasubstaintí ar leith chun iad a ionsaí. Déanann na cealla bána na hionraitheoirí neamhurchóideach nó daingníonn iad go dtí go n-itheann na cealla bána iad amach is amach. Fanann na hantasubstaintí seo sa chorp le blianta tar éis ionradh baictéar nó víreas, ionas go mbíonn an corp réidh b’fhéidir ar feadh saol an duine ina dhiaidh sin, chun cosaint i gcoinne an ghalair sin agus fiú an galar sin a sheachaint. Tá galair áirithe víreas ann áfach, AIDS mar shampla, a mhilleann na cealla gníomhacha sa chóras imdhíonach agus a fhágann an corp gan chosaint i gcoinne a lán galar tógálach agus cealla ailseacha.

Is é atá i gceist nuair a imdhíontar an corp le vaicsín de ghalar ná an corp a spreagadh chun antasubstaintí ar leith a chruthú le cealla neamhurchóideacha den ghalar sin. Fanann na hantasubstaintí seo san fhuil ar feadh na mblianta chun cosaint i gcoinne an dhrochghalair sin.

Aon ábhar eachtrannach cosúil le víreas a spreagann córas imdhíonach an choirp chun antasubstaintí a chruthú, nuair a théann sé isteach sa chorp, tugtar antaigin ar a leithéid. De ghnáth treánn aintiginí an corp greamaithe le baictéir nó le pailíní agus is mar fhreagairt orthu sin agus chun an corp a chosaint a dhéanann an córas imdhíonach na hantasubstaintí.

Próitéiní is ea na hantasubstaintí a chruthaítear san fhuil mar fhreagairt ar phróitéiní eachtrannacha chun iad a chealú nó chun imdhíonadh a sholáthar ina gcoinne. Taistealaíonn siad den chuid is mó le himshruthú na fola, agus mar a bheadh diúracáin dhírithe iontu, seachnaíonn siad cealla sláintiúla agus déanann siad ar bhaictéir nó ar víris chun iomaíocht leo agus iad a chur ar ceal. Is féidir le córas imdhíonach an choirp níos mó ná milliún antasubstaint éagsúla a chruthú.

Tá an-chuid taighde déanta ar antasubstaintí monaclónacha, a déantar ar shlí éigin taobh amuigh den chorp, mar shampla in ullmhuithe de chealla ar leith nó in ainmhithe beaga, agus a instealltar san imshruthú fola. Ba deacair dóthain de na hantasubstaintí a dhéanamh ar bhonn tráchtála ar an mbealach bitheolaíoch seo. Níl ach móilíní gabhlógacha sna hantasubstaintí monachlónacha agus faoi seo tá siad á dhearadh le ríomhairí agus á thógáil ar bhealach, ar a dtugtar innealtóireacht mhóilíneach, chun go bhfuil seans maith ann gur féidir an cruth agus an méid is gá a sholáthar d’othar ar bith le galar ar bith. Piléar draíochta i ndáiríre a bheadh in a leithéid, má éiríonn leis an bplean.

Próitéiní ar leith a iompraíonn antasubstaintí na fola is ea na gáma-ghlobailíní. Aonraítear amach as séiream fhuil téarnamhaigh agus as an slánadh iarbhreithe é agus úsáidtear é mar chóir leighis i gcoinne na bruitíní, an pholaimiailítis, na heipitéise tógálaí agus galar eile tógálacha.

Is cuid de chóras cosanta an choirp i gcoinne víreas iad inteirféaróin chomh maith le hantasubstaintí. Nuair a ghalraítear cealla daonna le víreas, cruthaítear próitéiní ar leith sna cealla sin agus idirleathann siad isteach i gcealla eile mórthimpeall. Tagann na cealla a bhfaigheann na próitéiní seo le bheith frithsheasmhach i gcoinne an víris seo de bhrí go gcuireann an próitéin idirleata isteach ar iarrachtaí an víris atáirgeadh nó macasamhlú taobh istigh de na cealla sin. Táthar ag iarraidh inteirféaróin shaorga a úsáid chun dul i gcoimhlint le galruithe víreas agus fiú le hailse, ach de bhrí go bhfuil droch-thaobhthorthaí ag baint leo, ní mór an dul chun cinn atá déanta go dtí seo.

Córacha leighis iad seo a spreagann an corp chun antasubstaintí a chruthú a dhíreodh ar agus a d’ionsódh galrú ar leith. Den chuid is mó is é a bhíonn i vacsaín ná dáileog éadrom den ghalar, is é sin baictéir nó víris lagaithe nó mharbha den ghalar. Tar éis an bhabhta éadroim sin den ghalar, fanann na hantasubstaintí sa chorp chun cosaint a sholáthar i gcoinne an ghalair sin aon am ina dhiaidh sin. Le déanaí táthar in ann mír bheag den víreas a úsáid chun an fhreagairt imdhíonach a spreagadh agus laghdaíonn sé seo an baol beag go spreagfadh an víreas iomlán lag frithghníomhú baolach i ndaoine áirithe.

Ba sa bhliain 1798 a d’fhionn an dochtúir Sasanach, Edward Jenner gur féidir daoine a imdhíonadh i gcoinne víris amháin le víreas eile. Is amhlaidh a thaispeáin sé gur féidir an bholgach mharfach a sheachaint i ndaoine le hionaclú den víreas bolgach bó, atá baolach do bha ach nach bhfuil baolach do dhaoine. Is ón ainm Laidineach don bholgach bó, vaccina]], a d’ainmnigh Jenner an próiseas seo vacsaíniú. Ina dhiaidh sin fuair Louis Pasteur amach de thaisme gur féidir foirm ghéar de ghalar a athrú ina fhoirm éadrom tríd an miocrorgánach is cúis leis a lagú le teas, mar shampla. Uaidh sin d’fhéadfaí an fhoirm éadrom den ghalar a úsáid chun imdhíonadh a sholáthar. Is ar an mbonn seo a shaothraigh Pasteur vacsaíní i gcomhair raon leathan galar.

Tarlaíonn aicídí dúchasacha de bharr lochtanna nó easnaimh i ngéinte áirithe an duine. Tá níos mó ná 2000 de na haicídí seo a bhfuil géin amháin mar bhun leo.

Is féidir an dóchúlacht go bhfaigheadh leanbh aicíd mar seo a ríomh ó stair clanna na dtuismitheoirí, ó thástáil géinte na dtuismitheoirí agus ó thástáil na gcealla a bhfaightear sa sreabhán aimníneach. Tugtar aimnínpholladh ar an bpróiseas a úsáidtear chun sampla den sreabhán aimníneach a fháil le snáithín ón sac ina bhfuil an féatas i mbroinn a mháthar. Cuirfidh mapáil na ngéinte i scéim an ghéineoim dhaonna go mór le cruinneas na réamhinsinte ar aicídí dúchasacha.

Tá raon leathan aicídí dúchasacha ann, agus is iad seo a leanas cuid de na cinn is forleithne.

Easnamh einsím ar leith sa chóras néarógach atá san aicíd seo a tharlaíonn do Ghiúdaigh ó Oirthear na hEorpa agus do dhaoine a bhfuil cuid den tsinsearacht sin acu. Maraíonn sí an leanbh taobh istigh de cheithre bliana.

Easnamh einsím a chabhraíonn le díbriú an aimíonaigéid, feiniolailinín, as an gcorp, is bun leis an aicíd seo. Tá gá le feiniolailinín sa chorp ach tarlaíonn droch-éalang mheabhrach má tá an iomarca de sa chorp. Is féidir an leanbh a thástáil go luath tar éis a bhreithe, féachaint an bhfuil an aicíd seo aige agus is féidir í a leigheas, nó ar a laghad a láimhseáil, le cothú ina bhfuil ar éigin dóthain feiniolailinín.

Ní tharlaíonn an aicíd seo ach do dhaoine gorma. San aicíd seo tá locht sna móilíní haemaglóibine a iompraíonn an ocsaigin i gcealla dearga na fola, ionas go bhfuil na cealla díchumtha ina gcorráin agus go mbriseann an-chuid de na cealla seo. Go minic calcann na cealla briste seo fuilfheadáin bheaga, rud a chuireann isteach go mór ar imshruthú na fola agus ar sholáthar oscaigine do na fíocháin. Déanann sé seo dochar do na fíocháin agus faigheann mór-chuid na n-íobhartach bás roimh fiche bliain d’aois.

Aicíd an-chosúil le hanaemacht chorrán-chille is ea ainéime Cooley, a bhuaileann daoine de shinsearacht ón Mheánmhuir.

Buaileann an aicíd seo daoine de shinsearacht ón Eoraip Thuaidh agus mar thoradh uirthi, ní fheidhmíonn na faireoga seileacha ná faireoga eile i gceart. Thar am bailíonn múcas tiubh in aerphasáistí na scamhóg, rud a chuireann isteach ar an ionanálú agus a chuireann tús le hionfhabhtuithe sna scamhóga.

Tá níos mó ná céad saghas aicíde ann a dtugtar ailse orthu agus is cúis bháis í ailse i níos mó ná 20% de bhásanna in Éirinn. Is i méid atá minicíocht na hailse sa tír seo le linn an chéid seo.

De ghnáth fásann agus atáirgeann cealla an choirp—sa chraiceann, sna matáin, sna cnámha—ar mhodh rialta stiúrtha faoi rialú na ngéinte, chun tuilleadh cealla den saghas céanna a chruthú. Is mar seo a fhásann an corp agus a dheisíonn fíocháin tar éis ghortaithe. Ach uaireanta tarlaíonn atáirgeadh neamhrialta agus cruthaítear siad nó sceachaill. Nuair is mall fás agus leathadh an tsiada, tugtar siad éadrom air. Is eiseamláir iad faithní agus baill dhobhráin dá leithéid. Tugtar siad urchóideach ar shiad a leathann trí insíothlú isteach i bhfíocháin eile nó a théann isteach in imshruthú na fola agus a neadaíonn agus a fhásann siada in áiteanna eile ar fud an choirp. Spré a thugtar ar an bpróiseas coilínithe seo.

Tugtar údar ailse nó carcanaigin ar ghníomhaí a chuireann tús le hailse agus faoi seo tá an-chuid díobh seo ar eolas, ina measc caitheamh tobac, deatach tionsclaíoch, X-radaíocht, gámaradaíocht, radaíocht ultraivialait, an-chuid dathanna agus aispeist. Tuigtear go gcuireann carcanaigin bun le hathruithe i ngéinte cille agus uaidh sin go spreagann na géinte athraithe an fás neamhrialta ailseach.

Le roinnt bliana anuas, is ar dhrugaí ciotatocsacha a bhí lucht leighis ag brath leis na cealla ailse a mharú. Ach tá treo na taighde dírithe anois ar staidéar na n-oncaigéinte, i.e. géinte na hailse, agus ar a dtorthaí próitéine siúd. Séard atá á lorg anois mar leigheas ná ceimiceáin a bheadh gníomhach ina n-aghaidh siúd.

Is géinte iad seo atá rud beag éagsúil le gnáthghéinte ionas go gcuireann siad tús le sceachillí. Ciallaíonn an réimír "onca(i)" baint le sceachaill. Fuarthas amach le blianta beaga anuas go bhfuil géinte i ngach chill de gach ghné bheo, ar féidir iad a thiontú ina gcúis ailse tríd athruithe dá laghad a dhéanamh orthu. Is próta-oncaigéinte iad seo agus nuair atá siad athraithe is oncaigéinte iad. Meastar gur féidir an t-athrú seo sna géinte a bheith chomh beag le "litir" nó "giotán" amháin i gcódón amháin sa chód géiniteach ann.

Galar marfach is ea SEIF (AIDS) ina mhilltear cuid de chealla bána na fola (na limficítí) sa chorp ionas go lagaítear an córas imdhíonach agus cumas an choirp é féin a chosaint. Tá an galar SEIF (Siondróm Easpa Imdhíonachta Faighte) ag leathadh go tapa ar fud an domhain, agus is ag dul in olcas i gcónaí atá an scéal. Tá ar eolas le deich mbliain anuas gurb é an víreas HIV (Víreas Easpa Imdhíonachta Daonna) is cúis amháin le AIDS ach tá an tuairim ann freisin gur féidir go bhfuil cúiseanna eile le AIDS. Is féidir duine a bheith galraithe ag HIV agus gan AIDS a bheith air, ach bíonn gach baol ann go dtiocfaidh AIDS amach is amach air, ar ball.

Nuair a bhíonn duine galraithe ag AIDS bíonn sé i gcónaí ag troid le galar i ndiaidh galair, mar is féidir le baictéir, is cuma cé chomh neamhurchóideach iad go hiondúil, teacht isteach ina chorp ceal córais imdhíonaigh.

Tá tréaniarracht ar siúl ag taighdeoirí ar fud an domhain chun teacht ar leigheas. Is é an chéad sprioc tábhachtach a bhaineadar amach ná an víreas HIV a aonrú agus a iniúchadh. Faoi mar a tharla, ní víreas simplí atá ann ach víreas de chineál ar leith ar a dtugtar reitrivíreas, agus meastar go bhfuil an struchtúr aige níos coimpléascaí ná struchtúr víris ar bith eile dá bhfacthas riamh. Ach tá an struchtúr sin déanta amach anois agus is mór an chabhair é sin. Is é an chéad aidhm eile atá ag an lucht taighde ná cur isteach ar shuíomha áirithe sa struchtúr. Mar shampla, táthar tar éis dhá einsím ar leith a aonrú ón víreas—einsímí a bhaineann le HIV amháin agus nach mbaineann le haon víreas eile; anois más féidir teacht ar cheimiceáin a mhillfeadh ceachtar den dá einsím sin, cuirfear bac le macasamhlú an víris.

Cheana féin tá an ceimiceán aisíditímidín (AZT) a chuireann isteach rud beag ar cheann de na heinsímí siúd, á úsáid mar leigheas. I gcás daoine a bhíonn galraithe ag HIV, measann a lán taighdeoirí go gcuireann sé feabhas ar an saol a bhíonn acu agus go gcuireann sé síneadh leis an bhfaoiseamh a bhíonn acu sula dtagann AIDS iomlán orthu. Ní bhíonn sé chomh feidhmiúil céanna in aghaidh AIDS; bíonn droch-thionchar aige ar chúrsaí fola an othair agus chomh maith leis sin tagann athruithe ar an víreas féin le himeacht ama, sa chaoi gur beag ná go ndéantar víreas nua de—víreas nach mbíonn an fheidhm chéanna ag AZT ina aghaidh. Mar sin féin tugann cás AZT dóchas beag do na taighdeoirí gur féidir srian a chur le HIV, murab ionann agus AIDS féin.

Láimhseáil agus athchóiriú an ábhair ghéinitigh trí theicnící fisiceacha, ceimiceacha agus bitheolaíocha, chun tréithe dúchasacha a athrú, atá i gceist in innealtóireacht ghéiniteach. Tugtar géinspladhsáil agus teicneolaíocht DNA athchuingrigh air seo freisin. A luaithe agus a bhí teicnící ann chun an cód géiniteach a aimsiú tosaíodh ar shlite a shaothrú chun an cód a athrú agus na géinte a bheartú. San innealtóireacht ghéiniteach baintear feidhm as einsímí ar leith chun géin de chuid orgánaigh amháin a ghearradh amach agus a spladhsáil nó a athchuingriú isteach san ionad ceart in DNA orgánaigh eile. Ansin feidhmíonn an t-orgánach faighteora chun treoracha na géine nua a chur i gcrích.

Déantar inslin dhaonna i gcomhair diaibéiteach trí bhíthin bhaictéar ina bhfuil na géinte cuí daonna spladhsáilte. Is éard an baictéar Escherichia Coli (E. Coli) atá i láthair go flúirseach sa stéig dhaonna, a úsáidtear sa mhonarú seo. Mar a dúradh roimhe níl aon núicléas i mbaictéar agus is amhlaidh atá cuid den DNA ann ina bhfáinní ar a dtugtar plasmaidí. Chun an ghéinspladhsáil a chur i gcrích, baintear plaismidí amach as na cealla den E. Coli ar dtús agus measctar iad le heinsím ar leith a ghearrann na fáinní ag ionad ar leith. I bpróiseas eile measctar DNA as cealla daonna le heinsím eile a ghearrann amach na géinte a fheidhmíonn mar chód i gcomhair insline. Ansin measctar an dá thuaslagán seo le chéile chomh maith le heinsín eile ar leith ar a dtugtar liogás, a fheidhmíonn chun na géinte i gcomhair insline a nascadh isteach sna fáinní plasmaide agus na fáinní a iomlánú arís. Ansin tugtar na plasmaidí ciméaracha seo ar ais isteach i gcealla E. Coli. Clónaítear na cealla E. Coli nua seo chun na billiúin díobh a chruthú agus táirgeann na cealla E. Coli seo inslin dhaonna go rialta leanúnach sa mheán cothaithe ina bhfuil siad.

Tá aicme amháin inteirféaróin, an t-alfa-inteirféarón atá éifeachtach mar chóir leighis i gcoinne heipitéise, leoicéime ar leith agus ailse ar leith fola. Táthar ag tuar go mbeidh a leithéid áisiúil chun othair le AIDS a chóireáil freisin.

Déantar méid mór den alfa-inteirféarón ar mhodh cosúil leis an mhodh monarú insline thuas. Nuair a chuirtear sa chorp é is amhlaidh a ghríosaíonn an t-alfa-inteirféarón athchuingreach géinte a tháirgeann próitéiní a chuireann isteach ar mhacasamhlú an víris. Modhnaíonn an t-alfa-inteirféarón feidhmiú an chórais imdhíonaigh freisin, rud a chuireann leis an gcosaint fhrithvíreasach agus a choisceann fás ailsí. Tá an-chuid thaighde mar sin ar siúl san innealtóireacht ghéiniteach chun drugaí bunaithe ar alfa-inteirféaróin agus a bheidh éifeachtach sa chóras imdhíonach a fháil amach.

Seo scéim chomhoibritheach i measc a lán bitheolaithe i Meiriceá agus i dtíortha eile, na géinte go léir ar gach cromasóm daonna a mhapáil, is é sin an cód iomlán den chéad míle ghéin a threoraíonn an neach daonna a scaoileadh.

Tá na géinte seo suite go randamach feadh timpeall cúpla méadar de na móilíní déhéilicse DNA atá lúbtha arís agus arís eile ar a chéile i gcrómasóim gach cille, ach amháin na cealla dearga fola, sa chorp daonna. Is é atá i gceist ná gach géin díobh seo a aimsiú, a seoladh ar na crómasóim a fháil amach agus a chomhdhéanamh bithcheimiceach, na péirí núicléitídí agus a n-ord sa ghéin, a dhéanamh amach. Tá suas le trí bhilliún péirí núicléitídí i gceist ina iomláine. Tar éis timpeall trí bhliain de thaighde ar an scéim ní raibh ach timpeall 4% de na géinte aimsithe agus mapáilte agus meastar go leanfaidh an scéim seo ar feadh deich mbliain eile ar a laghad.

Trí úsáid a bhaint as na teicnící céanna atá in úsáid chun an cód géiniteach daonna a mhapáil, tiocfaidh ionannú géiniteach chun foirfeachta i gcúrsaí dlí agus eile. Tiocfaidh feabhsú nó athrú na ngéinte daonna chun cinn freisin.

Is é atá i gceist in dteiripe ghéiniteach ná géinte ar leith nua a insealbhú i ndaoine nó in ainmhithe eile nó i bplandaí chun easnamh éigin géiniteach, mar a bhíonn ann in aicíd dhúchasach, a leigheas nó a cheartú.

I dteiripe shómach is é a bheadh i gceist ná cuid de cealla cuí an choirp a bhaint amach agus iad a chóireáil ar shlí cosúil leis na cealla E. Coli i gcás monarú inslin chun na géinte fabhtacha a bhaint amach agus géinte sláintiúla a chur ar ais ina n-áit. Ansin clónófaí na cealla ceartaithe agus insealbhófaí ar ais sa chorp iad.

I dteiripe ghnéasach bheadh ceartú na ngéinte le déanamh in ubhán na máthar agus i speirmeacha an athar roimh iad a chur le chéile chun an t-ubhán a thoirchiú.

Go dtí seo táthar tar éis géinte a bhaint amach as baictéir atá frithbheartach i gcoinne féaraicídí agus iad a spladhsáil isteach i síolta tobac, rud a dhéanann an planda seo i bhfad níos frithbheartaí i gcoinne fhéaraicídí ná mar atá an gnáth-thobac. Mar thoradh air seo is féidir fiailí a dhíothú i bhfad níos iomláine ná go dtí seo le níos mó de na ceimiceáin seo, agus ina dhiaidh sin barr tobac níos mó a fháil.

Níl dabht ach go mbeidh buntáistí i bhfad níos mó ná seo le fáil i gcásanna barraí bia, bíodh is nach bhfuil a leithéid fós ar an mhargadh.

Tá an-chuid oibre ar siúl ar ghéinte atá frithbheartach i gcoinne aicídí áirithe a athchuingriú isteach i bplandaí. Chomh maith leis sin tá na baictéir, na víris agus na seadáin eile a chónaíonn ar phlandaí bia á mhodhnú ar mhodh géiniteach chun feidhmithe eile - cosaint i gcoinne seaca, ceapadh nítrigine agus a lán eile - a insealbhú sna horgánaigh seo mar chosaint agus chabhair don bhunphlanda.

Tá taighde forleathan ar siúl freisin i bhfeidhmiú innealtóireachta géinití ar ainmhithe bia, trí ghéinte eile a iomportáil isteach iontu, chun iad a dhéanamh níos fribheartaí i gcoinne aicídí agus an táirgeadh feola a dhéanamh níos éifeachtaí agus níos saoire. Is cinnte go dtiocfaidh an-chuid feidhmiúchán eile chun tosaigh as seo amach.

Is ag a tús atá an obair seo ar fad. Is ceist bhunúsach eitice agus fhealsúnachta agus mhoráltachta í an cumas nua seo ag daoine, cur isteach chomh scioptha sin ar na próisis dhúchasacha agus struchtúr géiniteach ár ngné féin fiú a athrú. Is féidir a rá nach bhfuil ar éigin tosaithe ar na fadhbanna seo a phlé go forleathan.

I dtús ré na hinnealtóireachta géinití agus de bhrí go n-úsáidtí - agus go n-úsáidtear - an baictéar E. Coli an oiread sin san obair, bhí an-imní go gcruthófaí aicmí baolacha den bhaictéar seo agus gur féidir go mbeadh eipidéimí dochloíte dá bharr. Go dtí seo níor tharla a leithéid agus tá rialacha dochta i réim i ngach tír chun an taighde seo a bhainistiú go slán sábháilte.

Ach an bhfuil sé inghlactha aicmí nua ainmhithe - beithígh, caoirigh, madraí agus eile - a chruthú ? Cad iad na hathruithe in ainmhithe a bheadh inghlactha ? Cad iad na teorainneacha a bheidh leis an obair seo ? Mar shampla táthar tar éis géinte daonna a stiúrann déanamh hormón fáis a spladhsáil i muca chun níos mó feola trua a tháirgeadh ar níos lú bia. B’fhéidir gur inghlactha é sin ar bhonn trádálach ach cá chríochnóidh an próiseas seo ? Cá mbeidh an teorainn idir an rud daonna agus an rud neamhdhaonna amach anseo ?

Is féidir ceimiceáin fhíor-nimhneacha a chruthú trí innealtóireacht ghéiniteach agus uaidh sin córais mhíleata bhitheolaíocha nach raibh a leithéidí riamh ar domhan a chur ar bun. Cá chuirfear stop leis na saothruithe seo nó an gcuirfear stop leo ar chor ar bith ?

Más féidir aicídí dúchasacha a réamhinsint cé a chinnfidh cad atá le déanamh leis an eolas ? Cad iad na rialacha a chuirfear i gcrích ar theiripe ghéiniteach ? Mar bharr air sin, má tá an t-eolas ar fáil chun dea-ghinic a chleachtadh, chun daoine intleachtacha nó daoine láidre nó daoine dathúla nó fir amháin nó mná amháin nó daoine le pé gnéithe is mian a roghnú, cé a roghnóidh ?

Is teicneolaíocht chumasach fhadtéarmach í an innealtóireacht ghéiniteach arbh fhéidir an-chuid shochair agus an-chuid dochair a theacht aisti. Músclaíonn an teicneolaíocht seo ceisteanna ní hamháin do na heolaithe féin ach do gach éinne a chumhdaíonn agus a chloíonn le bunluachanna éigin daonna. Ní féidir iad a shéanadh agus ní ceart iad a shéanadh.

Ba chóir agus ba cheart na ceisteanna a bheith os comhair an phobail. Ba chóir agus ba cheart go mbeadh na bunfhíricí i leith na teicneolaíochta seo ina ndual lárnach de gach córas oideachais amach anseo.

J. Newell, The Gene Splicers, W H Allen, Londain, 1989. H. Schneider & L Schneider, Dictionary of Science for Everyone, Bloomsbury, Londain, 1990.

• Cell Biology ag an Open Directory Project (Tionscadal Eolaí Oscailte)