Métodos para implantar números de serie en/sobre clones

Estoy escribiendo una historia de ciencia ficción con clones producidos en masa. Como tengo varios clones, necesito diferenciarlos. El sistema de identificación debe ser:

  • Permanente durante la vida útil del clon (llámelo 150 años)
  • Muy difícil de manipular (los transmisores de radiofrecuencia se pueden extirpar, los huesos grabados se pueden volver a grabar; de todos modos, es difícil de leer)
  • No demasiado dañino para el clon (los clones solo son valiosos si funcionan como humanos)

¿Puedo usar el ADN para hacer esto, simplemente agregando varios codones a una hebra de ADN existente (suponiendo que la reacción en cadena de la polimerasa - PCR sea rápida, básicamente inmediata y precisa)? ¿Podría modificar el clon reescribiendo su ADN haciendo que aparezca un número de serie en la piel y aún así detectar los genes responsables con PCR (esto debería cumplir con los criterios anteriores: la verificación de dos niveles entre la piel y la genética parece una metodología segura) ? ¿Se podría utilizar alguna de estas técnicas para modificar la estructura genética de los clones antes del inicio, cambiando así el ADN de todas las células dentro del organismo clonado?

Nota: El siguiente artículo de wikipedia podría proporcionar un comienzo para responder a esta publicación ( https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gene_therapy )?

Si su enfoque es un sistema de identificación permanente, ¿por qué mostrarlo en la piel? No importa cómo llegó allí, si lo cicatrizas lo suficiente, el texto desaparecerá. El ADN no cura/elimina el exceso de tejido cicatricial. Tenga en cuenta que, hasta la fecha, el Hombre no ha inventado un proceso de marcado que el Hombre no pueda ocultar. Su solución de ADN es ingeniosa y parece resolver el problema por sí misma. Entonces, ¿por qué la necesidad de mostrarlo en la piel?
@AmruthA No es un duplicado: la otra pregunta supone la aceptación voluntaria por parte de los organismos; esta pregunta se refiere explícitamente a la prevención del fraude. "Etiquetas de nombre" y "tatuajes" (respuestas a la otra pregunta) simplemente no van a ser suficientes.
@Amrutha No es un duplicado: la pregunta citada ( worldbuilding.stackexchange.com/questions/100140/… ) trata sobre la tecnología disponible alrededor del año 1900. Esta publicación cita mecanismos que no están disponibles en este momento de la historia (reacción en cadena de la polimerasa, ingeniería genética, transmisores de radiofrecuencia que serían lo suficientemente pequeños para implantarlos en un cuerpo humano).

Respuestas (4)

¿Puedo usar ADN para hacer esto, simplemente agregando varios codones a una hebra de ADN existente (suponiendo que la reacción en cadena de proteínas - PCR sea rápida, básicamente inmediata y precisa)?

Absolutamente. Un porcentaje significativo (hasta el 20% según algunos autores) del ADN no tiene actividad biológica y es un remanente de épocas pasadas. Otro 60 % tiene poca actividad directa (no es programación) pero podría ser útil, así que dejémoslo en paz, pero eso aún deja mucho con lo que jugar.

Ubique una sección no utilizada de un pseudogen que es muy probable que sea completamente no funcional (por ejemplo, la séptima en una serie de quince repeticiones incompletas inútiles probablemente debido a errores de copia en los últimos veinte millones de años) y reemplácela con una secuencia igualmente no codificante. Hay algunas combinaciones que no puede usar para asegurarse de que la secuencia no codifique realmente nada, pero tiene mucho espacio para sus necesidades.

O si se siente más aventurero, puede usar la sinonimización: varios aminoácidos están codificados por más de un triplete de ADN , y en el código genético humano normal, encontrará, por ejemplo, GGA para prolina. Luego puede usar GGT y GGG en esa posición para mantener todo funcionando (ambos trillizos codificarán para prolina), pero al mismo tiempo codificarán un 0 o un 1. Al comparar la referencia humana conocida con la secuencia del clon, puede extraer una cadena binaria:

human: TAA GCT GCT CAG CGT 
clone: TAG GCA GCG CAC CGA ...
code :  0   1   0   0   1

(Esta forma de 'metacodificación' podría tener un significado biológico. En Frameshift de Robert J. Sawyer , "desbloquea" secuencias genéticas de ADN que desencadenan la evolución: es una especie de supercódigo oculto dentro del ADN).

Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar secuencias en las que la sinonimización realmente permita codificar dos mensajes de ADN diferentes y ligeramente desplazados en la misma secuencia .

El problema con el reemplazo de secciones activas es que hay mucho más que solo 3 bases = 1 aminoácido. Por ejemplo, al reemplazar partes de "TAA GCT GCT CAG", también debe asegurarse de que los aminoácidos para las versiones compensadas "T AAG CTG CTC AG" y "TA AGC TGC TCA G" también sean los mismos. Además, también debe asegurarse de que los cambios no afecten el plegado o cualquier factor de transcripción; y asegúrese de que lo que está editando solo codifique una proteína en lugar de una ribozima o realice alguna otra función.
@AJMansfield muy buen punto. Modificando la respuesta.
@AJMansfield, ¿por qué tendría que asegurarse de que las versiones compensadas codifiquen lo mismo?
@frodoskywalker porque, en algunos casos, ambas versiones realmente codifican algo. En esos casos, se ve obligado a dejar el código solo, no hay suficiente margen de maniobra para codificar nada. Pero importa poco; hay mucho espacio disponible y libre de riesgos. Para cuando estemos en la clonación de humanos, espero que todas las zonas libres de riesgo hayan sido completamente mapeadas y confirmadas.
@LSerni gracias! Estoy familiarizado con esta codificación compensada, pero solo había oído hablar de que la usaban los virus. Me sorprendió mucho leer que sucede (mucho, aparentemente) en humanos.
Suponiendo que use este método, supongo que su sociedad puede acceder al ADN con bastante facilidad. Por lo tanto, la modificación del ADN sería fácil. Recomendaría que si alguien sigue su respuesta, asegure el ADN contra la manipulación codificando una cadena de información "encriptada" en lugar del código de ADN sin procesar para un número de serie. Esto brinda la ventaja de poder detectar "falsificaciones" y copias de clones. También es un dispositivo de trama útil en la narración de historias.

Descargo de responsabilidad: no soy biólogo.

Piense en el ADN como código fuente para la programación. Se lee y se ejecuta, por lo que es muy importante. Entonces, si solo agrega alguna identificación, si en su historia el ADN no se comprende completamente, podría ser muy fácil destruir algo, como cuando inserta aleatoriamente una línea de código en un proyecto de software con millones de líneas de código. No se podía cambiar nada, o todo se podía ir al carajo.

( EDITAR: el ADN basura se mencionó en los comentarios. Sería un lugar razonable para las identificaciones, dado que puede colocarlo allí. Según entiendo del artículo de Wikipedia, los biólogos todavía están adivinando por qué existe en primer lugar, puede como será importante para el crecimiento antes del nacimiento Cita de Money: "Varias líneas de evidencia indican que es probable que algunas secuencias de 'ADN basura' tengan una actividad funcional no identificada")

También el ADN cambia con el tiempo. Por diferentes factores como la radiación, se altera y no se reproduce como antes, pero con errores. El ejemplo más obvio de esto es el envejecimiento, pero los tumores también lo son. Entonces, también podría ser que al "leer" la identificación, se lea una identificación incorrecta porque fue alterada.

Método alternativo

Aquí hay una idea de cómo podrías hacerlo: escribe la identificación dentro de sus cráneos. Saque una parte del hueso del cráneo, una parte única al azar , talle el número en el interior y cosa todo junto nuevamente.

  1. Claramente permanente.
  2. Difícil de controlar: un solo hueso normalmente puede ser reemplazado por uno similar sin que el cuerpo se dé cuenta. Pero una operación de cerebro es delicada. Y dado que la parte del hueso del cráneo se selecciona al azar, para templarlo tendrías que replicar esa parte exacta (o la gente podría ver que hay varios rastros en el hueso del cráneo, para lo cual solo tendrían que abrir la cabeza, pero no el cráneo). Para eso, primero debes sacarlo del cráneo para tomar medidas. Por el momento, el clon yacía con el cerebro expuesto. Muchas dificultades y problemas. El inconveniente es que es difícil tallar el número en primer lugar, pero sigue siendo mucho más fácil que cambiarlo.
  3. Siempre que la operación sea realizada por un experto en un ambiente estéril, no tendría más consecuencias que una cicatriz en la cabeza, generalmente cubierta por cabello.

Ok, justo antes de publicar, noté que también sería muy difícil verificar la identificación (siempre que el clon deba permanecer con vida), pero puede evitar esto grabando la identificación en ambos lados de la parte del hueso del cráneo. Comprobación fácil y comprobación dura posible. Otra variante sería escribirlo solo en el exterior, mucho menos peligroso porque no hay cerebro expuesto (porque las operaciones siempre tienen un riesgo), pero luego más fácil de manejar, faltarían los rastros únicos aleatorios de la parte del hueso del cráneo removida.

EDITAR: Otra forma de verificar las tallas sería un MRT . Dando tecnología para clones está disponible, es razonable que escanear el hueso del cráneo también sea posible móvil. Hoy en día, las MRT se realizan en clínicas y pueden durar, por ejemplo, media hora, incluso eso sería razonable. Y si el grabado se rellena con algo de metal, por ejemplo, hierro y una capa protectora de silicona para que el metal no interactúe con el resto de la cabeza, esto facilitaría aún más la comprobación.

Teniendo en cuenta que al menos parte del ADN no codificante es probablemente solo ADN basura , que no tiene una función biológica, siempre puede usar alguna de esas regiones para conservar el número de identificación.
@G0BLiN Interesante, ¡no sabía nada de eso! Aún así, uno tendría que saber dónde están estas partes y los otros problemas que describí aún se mantienen.
@G0BLiN Por favor publique esto. ¿Podría explorar temas como el uso de PCR? ¿Problemas como la radiación y los errores de copia? Al abordar mi último punto, ¿reducirían los problemas de error varias copias de la identificación en diferentes áreas de ADN basura?
SK19: si bien no estoy rechazando esto porque la biología no es mi campo, sospecho que sobreestima en gran medida los resultados de agregar algunas puntuaciones de nucleótidos no codificantes a una región de ADN basura, si la secuencia ID se repite "suficientemente" ( digamos, cien veces), incluso las mutaciones aleatorias lo dejarán legible, y es muy poco probable que estas mutaciones se repitan en múltiples células, así que simplemente tome muestras de saliva + sangre + epidermis para obtener múltiples células de diferentes fuentes, correlacione (tal vez usando el PCR OP ficticio rápido y preciso mencionado :)) - y tiene una identificación basada en ADN muy confiable.
Otra pregunta, en el método de reemplazo parcial del cráneo, ¿cómo se escaneará la identificación? ¿Cómo se detectará la manipulación sin abrir la cabeza de un clon sospechoso?
@G0BLiN También estoy dudando en archivar el cambio de ADN en todo el sistema. Creo que tendría que tener las instrucciones para esto en el núcleo inicial antes de que se convierta en una masa de células, y el ADN basura (a juzgar por su artículo vinculado) solo parece cubrir que las partes basura no se usan después del crecimiento normal (o nacimiento ). Pero puede ser que sea importante para el desarrollo, como que uso algunas variables en la programación en bucles for y no después.
@G0BLiN Acerca de su otra pregunta: estoy seguro de que cuando haya clones disponibles, los MRT móviles y rápidos también estarán disponibles. Escanea los grabados usando ondas de radio.
Nada impide que el número de serie se codifique en un ADN adicional no codificante, que obviamente no puede tener ninguna función. (Y hay muchas regiones de ADN que sabemos que no tienen ninguna función, por ejemplo porque son restos de retrovirus antiguos). Y los códigos de corrección de errores se entienden bien, por lo que es muy poco probable que el número de serie se vuelva ilegible en menos de decenas de días . miles de generaciones.

La versión actual de vanguardia de esto se basa en CRISPR , que es un conjunto de genes antivirales que se encuentran en las bacterias. Se utilizan hoy como una herramienta poderosa para el empalme de genes, donde puede identificar una ubicación que desea cortar, cortar el ADN allí y agregar contenido. Es bastante fascinante.

Por supuesto, el gran problema con la biometría de ADN como esta es que si tiene las herramientas para agregar un número de serie, es probable que tenga las herramientas necesarias para eliminarlo. Podrías desarrollar una situación GATTACA .

Por otra parte, ¿qué historia que involucra clones no involucra a los clones numerados que se vuelven "locos" y se rebelan contra ser numerados?

¿Por qué no simplemente usar un escáner de iris o de retina para compararlo con una identificación? Los patrones en el iris y el sistema capilar en la retina son únicos: ni siquiera los gemelos genéticamente idénticos tienen los mismos patrones, y un individuo ni siquiera tiene el mismo patrón en ambos ojos, que por definición proviene del mismo ADN y se desarrolló en las mismas condiciones. Las huellas dactilares también funcionarían, pero los escaneos oculares se pueden leer a distancia, son más difíciles de falsificar (ya que puedes vencer a un escáner de huellas dactilares duplicando la huella de otra persona) y están sujetos a menos problemas, como cicatrices que pueden afectar las huellas dactilares. Demonios, use escaneos tanto del iris como de la retina para reducir la posibilidad de error y posible duplicación.

La desventaja es que necesita mantener una base de datos que vincule los escaneos con las ID de clones, pero eso debería ser algo bastante trivial si está en el punto de producir clones en masa, y eso sería necesario para la opción de codificación. en el ADN de todos modos. Pero como ventaja, no necesita hacer nada para generar el identificador único: la naturaleza ya lo hace para el clon.

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