การคัดเลือกพันธุ์ vs พันธุวิศวกรรม
เทคนิคการจัดการยีนมักถูกใช้ในสมัยนี้เพื่อผลิตสิ่งมีชีวิตบางชนิดด้วยการผสมผสานทางพันธุกรรมที่เฉพาะเจาะจง นักวิทยาศาสตร์กำลังปรับปรุงเทคนิคเหล่านี้ และได้ผลิตสัตว์และพืชที่มีความสามารถในการสืบพันธุ์สูง ความสามารถในการต้านทานโรคสูง และคุณลักษณะอื่นๆ ที่พึงประสงค์ การโคลน การผสมพันธุ์แบบคัดเลือก และพันธุวิศวกรรมเป็นเทคนิคที่สามารถนำมาใช้เพื่อพัฒนาหรือผลิตสิ่งมีชีวิตที่ดัดแปลงพันธุกรรมเฉพาะดังกล่าวได้
คัดเลือกพันธุ์
กระบวนการคัดเลือกพันธุ์สัตว์และพืชเพื่อให้ได้ลูกที่มีลักษณะเฉพาะหรือลักษณะเฉพาะบางอย่างเรียกว่าการคัดเลือกพันธุ์การศึกษาของ George Mendel เกี่ยวกับการผสมข้ามพันธุ์ Monohybrid และ Dihybrid และการศึกษาวิวัฒนาการและการคัดเลือกโดยธรรมชาติของ Charles Darwin แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการจัดการฟีโนไทป์ของพ่อแม่หรือลูกหลานอย่างแข็งขันโดยกระบวนการคัดเลือกพันธุ์ การผสมพันธุ์ การผสมพันธุ์ และการผสมข้ามพันธุ์เป็นเทคนิคการผสมพันธุ์ที่รู้จักกันดี
ในขั้นตอนการคัดเลือกพันธุ์ ขั้นแรกให้คัดเลือกบุคคลที่มีลักษณะเฉพาะที่ต้องการอย่างถี่ถ้วน จากนั้นจึงควรทำการควบคุมการผสมพันธุ์เพื่อให้ได้ประชากรที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ สิ่งนี้มีประสิทธิภาพมากหากความจริงทั้งสองมีจีโนไทป์แบบโฮโมไซกัส ลูกผสมระหว่างสองสายพันธุ์ที่แยกจากกันเรียกว่าลูกผสมระหว่างกันในขณะที่ลูกผสมระหว่างสายพันธุ์ที่แยกจากกันของสายพันธุ์เดียวกันเรียกว่าลูกผสมภายใน
การคัดเลือกพันธุ์สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงอัตราการเจริญเติบโตของสัตว์และพืช อัตราการรอดตาย คุณภาพเนื้อของสัตว์เป็นต้น
พันธุวิศวกรรม
กระบวนการผลิตสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเฉพาะและมีคุณค่าโดยการจัดการชิ้นส่วนดีเอ็นเอและถ่ายโอนไปยังสิ่งมีชีวิตนั้นเรียกว่าพันธุวิศวกรรม
ขั้นแรก เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสใช้เพื่อแยกยีนเฉพาะที่ควบคุมลักษณะเฉพาะที่สนใจจากโครโมโซมที่เหลือ ยีนที่ถูกกำจัดออกไปนั้นจะถูกนำไปวางไว้ในสิ่งมีชีวิตอื่น จากนั้นจึงสามารถปิดผนึกเข้าไปในสายโซ่ดีเอ็นเอโดยใช้เอนไซม์ไลกาส ที่นี่ DNA ที่เป็นผลลัพธ์เรียกว่า DNA รีคอมบิแนนท์ และสิ่งมีชีวิตที่มี DNA รีคอมบิแนนท์เรียกว่าดัดแปลงพันธุกรรม (GM) หรือสิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตหรือลูกหลานดังกล่าวมียีนจากสิ่งมีชีวิตที่ไม่เกี่ยวข้องอย่างน้อยหนึ่งตัว ซึ่งอาจเป็นแบคทีเรีย เชื้อรา พืช หรือสัตว์
การใช้พันธุวิศวกรรมทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความสำคัญทางการแพทย์ได้หลายอย่าง เช่น อินซูลินของมนุษย์ อินเตอร์เฟอรอน โกรทฮอร์โมน เป็นต้น นอกจากนี้ วิธีนี้ยังช่วยให้เซลล์สามารถผลิตโมเลกุลที่มีคุณค่าและจำเพาะเจาะจงซึ่งปกติจะไม่สร้างได้
พันธุวิศวกรรมกับการคัดเลือกพันธุ์
• สายพันธุ์ที่ใช้ในการผสมพันธุ์แบบคัดเลือกมีต้นกำเนิดจากวิวัฒนาการร่วมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผสมพันธุ์ระหว่างกัน ในเทคนิคทางพันธุวิศวกรรม ยีนสามารถนำมาจากสปีชีส์ใดก็ได้ ไม่พิจารณาต้นกำเนิดวิวัฒนาการหรือความหลากหลายของสายพันธุ์
• การผสมพันธุ์ตามธรรมชาติเกิดขึ้นในการคัดเลือกพันธุ์ในขณะที่การผสมพันธุ์เทียมเกิดขึ้นในพันธุวิศวกรรม ในการผสมพันธุ์แบบคัดเลือก จะคัดเลือกเฉพาะพ่อแม่โดยพิจารณาจากลักษณะที่อนุญาตให้ผสมพันธุ์ได้เอง แต่ในพันธุวิศวกรรม ยีนจะถูกถ่ายทอด
• ในการสร้างพืชหรือสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม ยีนจะต้องแยกออกจากสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน ขั้นตอนนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในการคัดเลือกพันธุ์
• เอ็นโดนิวคลีเอสและเอนไซม์ลิเกสถูกใช้เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม ในการเพาะพันธุ์แบบคัดเลือก จะไม่มีการใช้เอ็นไซม์ดังกล่าว
• ลักษณะนี้ได้รับการพิจารณาในการเพาะพันธุ์แบบคัดเลือกเท่านั้น ในขณะที่ยีนที่มีลำดับดีเอ็นเอเฉพาะกำลังได้รับการพิจารณาในพันธุวิศวกรรม
• ช่างเทคนิคที่ผ่านการฝึกอบรมมาอย่างดีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพันธุวิศวกรรม
• ต้องใช้เครื่องจักรราคาแพงพร้อมห้องปฏิบัติการที่ทันสมัยเพื่อดำเนินการตามขั้นตอนของกระบวนการทางพันธุวิศวกรรม เมื่อเทียบกับพันธุวิศวกรรม การคัดเลือกพันธุ์เป็นวิธีที่ถูกกว่า
• เทคนิคพันธุวิศวกรรมยากกว่าเทคนิคการคัดเลือกพันธุ์
• ผลผลิตจำนวนมากสามารถหาได้จากสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (ตัวอย่าง: พืชผลขนาดใหญ่จากพืชบางชนิด) มากกว่าจากสิ่งมีชีวิตที่คัดเลือกมาอย่างดี
• เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมสามารถสร้างลักษณะเฉพาะได้หลากหลายมากกว่าที่จะผสมพันธุ์แบบเลือกได้
• ยีนดัดแปลงพันธุกรรมอาจมีผลข้างเคียงไม่เหมือนกับการผสมพันธุ์แบบคัดเลือก