Hvornår dukkede syntetisk biologi op?
Udtrykket "syntetisk biologi" blev første gang brugt i 1980
Tyve år senere, i 2000, udtrykket igenforeslået af Eric Call, sammen med kolleger og andre foredragsholdere, for at beskrive syntesen af kunstige organiske molekyler, der spiller en specifik rolle i levende systemer.
Således blev den første helt kunstige virus født tilbage i 2002, og 8 år senere Cynthia, den første levedygtige bakterie med et helt kunstigt genom.
Hvordan fungerer en ny retning inden for videnskab?
Selve ideensyntetisk biologiudvikler "omkring" genomteknik.I de senere år er der dukket nye, ekstremt praktiske molekylære værktøjer op, som kan bruges til at ændre genomet af næsten enhver organisme på enhver måde.
Syntetisk biologi anvender tekniktilgang til dannelse af levende organismer - fra enzymer til mikrober. I fremtiden vil forskere være i stand til at forme det menneskelige genom, arbejde i denne retning er allerede i gang.
Selve essensen af den nye retning liggerevnen til rent faktisk at programmere levende væseners kode. Dette vil selvfølgelig påvirke deres udvikling. Der findes allerede værktøjer, der giver dig mulighed for at redigere DNA og skabe nye kombinationer af gener.
MIT-forskere adskiller T-7-virussen i stykker
Hvorfor er denne retning interessant?
For at ændre koden for levende væsener, skal du forstå livets love. Ved gradvist at studere syntetisk biologi kan vi kaste lys over nogle biologiske mønstre.
Ikke desto mindre den praktiske værdi af syntetiskbiologi er ikke mindre vigtig end videnskabelig. Siden den industrielle revolution har mennesket udtømt naturens kræfter - nu kan han kontrollere udviklingen af levende organismer.
Syntetisk biologi kan også skabe mere miljøvenlige produkter, såsom kunstigt dyrket kød eller biobrændstof. På denne måde kan du forårsage minimal skade på planeten.
Eksempler på arbejde:
DNA i levende celler kan beskrives, forstås og studeres ved hjælp af programmeringsudtryk. Faktisk, lad os se på DNA gennem en programmørs øjne.
- DNA-sprog er digitalt, bruger fire betydninger: A, T, C og G; "DNA-byte" består af tre tegn og koder for en aminosyre;
- eukaryoter har en del af "kode" - sekvenserneintroner - faktisk koder intet og bliver derefter skåret ud. De tjener imidlertid en vital funktion: dette DNA hjælper med at kode udføres korrekt, ligesom kommentarer i programmer.
- alsidigheden af den genetiske kode gør genetiske programmer kompatible med langt de fleste levende organismer.
Det revolutionære gennembrud fandt sted den 20. maj 2010.Denne dag vil for altid gå over i historien som dagen, hvor skabelsen af den første levende celle, der er i stand til reproduktion baseret på et syntetiseret genom, blev annonceret. En kunstig levende organisme blev skabt på Craig Venter Institute under ledelse af Craig Venter selv.
I alt den forskning, der fører tiloprettelsen af den første syntetiske organisme, der er i stand til reproduktion, tog mere end 15 år, men denne begivenhed bærer et revolutionerende potentiale for videnskab og muligvis vil gøre det muligt for menneskeheden at løse de mest ambitiøse opgaver, såsom nye kilder til fødevareråvarer, stoffer og vacciner, sejr over miljøforurening, syntese af rent vand osv.
Forskere sigter mod at skabe en enorm genetisken bank, der giver dig mulighed for at skabe enhver ønsket organisme (i analogi med oprettelsen af et elektronisk kredsløb fra industrielle transistorer og dioder). Banken består af bioklodser (BioBrick) — fragmenter af DNA, hvis funktion er strengt defineret, og som kan indsættes i genomet af en celle for at syntetisere et tidligere kendt protein. Alle udvalgte bioklodser er designet til at interagere godt med alle andre på to niveauer:
- mekaniske & # 8212; så de let kan produceres, opbevares og inkluderes i den genetiske kæde;
- software - så hver mursten sender bestemte kemiske signaler og interagerer med andre kodestykker.
Nogle biologiske molekylære maskiner
Hvad er næste?
Samtidig bruger syntetisk biologiforskellige teknologier, herunder maskinlæring. Artiklen i Nature Communications taler om algoritmer, der kan forudsige, hvordan ændringer i en celles DNA vil påvirke dens adfærd. Algoritmer kan også give anbefalinger til fremtidig udvikling af bioingeniører.
Samtidig er der bekymringer, der arbejder meddet menneskelige genom kan føre til irreversible konsekvenser. Det menes også, at nogle grupper af organismer kan blive ændret for altid på denne måde.
For eksempel viste en nylig Pew Research-meningsmåling, at de fleste af befolkningen anser genetisk modificerede fødevarer for usikre til forbrug.
Læs også:
Den årlige mission i Arktis er afsluttet, og dataene er skuffende. Hvad venter menneskeheden?
På sygdom 3 mister de fleste COVID-19 patienter deres lugtesans og lider ofte af en løbet næse
Forskere har fundet ud af, hvorfor børn er de farligste bærere af COVID-19