¿Cómo podría alguien usar la genética para colocar un tatuaje en la piel de sus descendientes?

Tienes muchas opciones. Enumeraré algunos de los más factibles a los menos factibles (y también de los más económicos a los más costosos).

• Siembre la piel con melanocitos: injerte o inyecte células madre en la piel diseñadas para convertirse en melanocitos , las células productoras de pigmento responsables del color de la piel. Tal técnica produciría una precisión milimétrica, y los tatuajes diseñados de esta manera no se desvanecerían hasta la muerte.
• Usa cromatóforos: las sepias cambian de color como los camaleones, pero podría decirse que su mecanismo para hacerlo es mucho más accesible para los humanos. Mientras que los camaleones tienen estructuras cristalinas complejas, las sepias usan sacos de pigmentos que pueden expandirse y contraerse voluntariamente. Este método es complejo porque requiere una edición genética seria, pero útil porque permite cambios de color e incluso posibles alteraciones/eliminaciones voluntarias.
• Codifique la pigmentación en el genoma humano: si su sociedad es lo suficientemente avanzada, podría codificar genéticamente un tatuaje de pigmento en un cierto linaje, de manera similar a las rayas de una cebra. Esto es especulativo, no probado e inviable, pero es la única forma concreta de producir algo hereditario.

Sorprendentemente, sí.

¿Alguna vez has visto un gato siamés? Una de las características únicas de ellos es el hecho de que tienen un pelaje negro alrededor de la cara. Y la forma en que esto funciona también es bastante clara: la genética del pelaje negro no es diferente del pelaje blanco alrededor del resto del cuerpo. Más bien, la expresión física, es decir, el fenotipo, es diferente debido a la falta de calor alrededor de la cara, las patas y la cola del gato siamés, lo que altera ciertas estructuras de proteínas para que el pelaje sea blanco.

Entonces, lo que haces es preparar un lote de estas proteínas que crean pigmentación orgánica con la piel humana, y luego tienes un segundo lote de proteínas que actúa como inhibidor del primer lote. ¿La captura? Cuando el segundo lote se calienta a alrededor de 103 F, se desnaturaliza. Esencialmente, cuando aplica un diseño ligeramente caliente a la piel, calentará esa área y hará que las células reaccionen en consecuencia. Ahora, con la proteína inhibidora fuera del camino, el primer conjunto de proteínas provoca algo de pigmentación, y tienes el tatuaje.

Esto se puede hacer con precisión, o al menos con tanta precisión como se puede obtener el control de calor, para ese fin, recomendaría usar un aislante frío envuelto alrededor del diseño que está usando para una máxima pulcritud. Se puede aplicar en la muñeca o en el dorso de la mano, realmente en cualquier parte del cuerpo, y aplicando calor o frío se puede conjurar o disipar a voluntad. Lo único que no puede hacer es ser de diferentes colores: puede elegir el color que desee para comenzar , pero esta estructura es binaria, por lo que una vez que elige un color, se queda con él hasta que reescribe toda la genética. tu piel.

Esto es más fácil que las otras cosas que mencionas.

... No es que sea fácil , eso sí. Todavía es algo mucho más allá de cualquier cosa que podamos lograr en un futuro cercano.

La edición de genes codifica proteínas. Los genes se activan según la posición de sus células en el cuerpo y la exposición a los químicos producidos por esa área del cuerpo. Esto hace que produzcan sus propias sustancias químicas particulares, lo que a su vez desencadena la expresión génica en las células cercanas.

Los detalles no se comprenden bien en este momento, pero estamos hablando de una sociedad que tiene un conocimiento lo suficientemente profundo de la biología del desarrollo como para poder hacer extremidades adicionales, que es una de las cosas más difíciles de hacer con la ingeniería genética. Si puede lograrlo , crear un patrón de células pigmentadas en un área particular del cuerpo debería ser trivial.

Simplemente programe la ubicación para que se active durante el desarrollo en una región particular del cuerpo, como la parte posterior del cuello, activando un programa genético que activa o desactiva el gen de la pigmentación en función de qué tan lejos esté del locus inicial y su proximidad a diferentes ubicaciones. en el cuerpo. Incluso podría haber un programa de computadora listo para usar en el que pueda dibujar una imagen y hacer que el programa arme el gen para su propio diseño personalizado.

Digo "simplemente", pero esto está lejos de ser simple. Sin embargo, es mucho más simple que agregar extremidades adicionales, que funciona de acuerdo con el mismo proceso básico pero en el que debe tener en cuenta los nervios, músculos, huesos y todo tipo de elementos funcionales y estructurales interconectados más allá de la simple pigmentación.

precisión milimétrica ? Honestamente, no creo que esto sea posible exactamente de la manera en que lo has pedido. Incluso los tatuajes actuales están sujetos a distorsiones a medida que cambia la piel (lo que puede ocurrir debido a cambios en la composición corporal, envejecimiento, etc.). Pedir algo que de alguna manera se manifieste con tanta precisión a través de los cambios bastante radicales que ocurren desde la concepción hasta la edad adulta, dado nada más que la genética, parece una exageración. No estoy al tanto de nada en la naturaleza que se le acerque.

En el mejor de los casos, tendrá que replicar algún tipo de estructura importante, como una nariz, pero incluso cosas como esa tienden a variar más que la precisión que ha establecido. Es posible que pueda obtener una forma reconocible de esto, si es una forma muy simple y no le importa que varíe en las formas en que algo como una nariz varía de un individuo a otro. Sin embargo, olvídate del texto legible.

En su lugar, me gustaría ofrecer una alternativa: nanomáquinas . Un enjambre de nanomáquinas (que se autorreplican y se reparan a sí mismas) que vive en el cuerpo del huésped puede lograr "fácilmente" lo que usted desea. Simplemente prográmelos para poder ubicar un lugar deseado en el cuerpo del huésped y poder determinar sus ubicaciones relativas en el enjambre general con alta precisión. Posibilidad de encender y apagar? Probablemente pueda hacer que tengan las capacidades de una pantalla de tinta electrónica. Pueden encenderse, apagarse, cambiar de forma... Pueden reproducir video (a velocidades de cuadro bajas, de todos modos). Cambiandoel color puede ser un problema, pero probablemente al menos puedas elegir qué color quieres cuando crees el enjambre, posiblemente dentro de algunos límites. (Esto dependerá de qué pigmentos puedan producir a partir de lo que está disponible a través del cuerpo huésped, o si tienen alguna forma elegante de manipular la luz).

En cuanto a la heredabilidad, eso es fácil; también aprovechan el, ah, "material genético" de su anfitrión y comienzan un nuevo enjambre cada vez que ocurre la concepción (y simplemente se cierran de lo contrario), de modo que la descendencia de sus anfitriones originales termina con sus propios enjambres (con la misma programación, por supuesto, para producir la misma marca).

Ya estás muy lejos de los límites de la naturaleza. Estás pidiendo el equivalente a una pistola láser razonable para tus viajeros del tiempo.

No tengo un mecanismo para sugerir, pero me gustaría señalar que lo que ya está haciendo es estrictamente más difícil de lo que quiere hacer. Si agitaste con la mano las patas de araña, no tiene sentido encontrar una explicación razonable para los tatuajes, agita con la mano eso también. Si tiene una explicación razonable para las patas de araña, utilícela.

Si puede hacer crecer una pierna similar a una araña del tamaño de un humano desde un lugar predecible en el cuerpo humano, podría decirse que tiene todas las herramientas que necesita para hacer su tatuaje como una extremidad vestigial.

Es decir, diseñar extremidades extraterrestres y colocarlas a voluntad en un cuerpo humano.

Lo llamé "extremidad alienígena" porque una pata de araña real, cultivada localmente pero equivalente a un injerto, no funcionaría. Incluso si pudiera encontrar una manera de escalar uno sin problemas, la ley del cubo cuadrado lo aplastaría cuando un humano se apoyara en él, los mecanismos biológicos que funcionan a escala de araña simplemente no funcionan a escala humana. Necesitas diseñar la pierna para usar mecanismos biológicos completamente diferentes. Por lo tanto, pierna alienígena.