Quando surgiu a biologia sintética?
O termo “biologia sintética” foi usado pela primeira vez em 1980
Vinte anos depois, em 2000, o termo novamenteproposto por Eric Call, juntamente com colegas e outros palestrantes, para descrever a síntese de moléculas orgânicas artificiais que desempenham um papel específico nos sistemas vivos.
Assim, em 2002, nasceu o primeiro vírus totalmente artificial e, 8 anos depois, Cynthia, a primeira bactéria viável com genoma totalmente artificial.
Como funciona uma nova direção na ciência?
A ideia em sibiologia sintéticaestá desenvolvendo “em torno” da engenharia do genoma.Nos últimos anos, surgiram novas ferramentas moleculares extremamente convenientes que podem ser usadas para alterar o genoma de quase qualquer organismo de qualquer forma.
Biologia sintética aplica engenhariaabordagem para a formação de organismos vivos - de enzimas a micróbios. No futuro, os cientistas poderão moldar o genoma humano, o trabalho nessa direção já está em andamento.
A própria essência da nova direção residea capacidade de realmente programar o código dos seres vivos. Isso, é claro, afetará seu desenvolvimento. Já existem ferramentas que permitem editar o DNA e criar novas combinações de genes.
Cientistas do MIT desmontam o vírus T-7 em pedaços
Por que essa direção é interessante?
Para mudar o código dos seres vivos, é preciso compreender as leis da vida. Ao estudar biologia sintética, você poderá esclarecer alguns padrões biológicos.
No entanto, o valor prático do sintéticoa biologia não é menos importante do que a científica. Desde a revolução industrial, o homem esgotou as forças da natureza - agora ele pode controlar o desenvolvimento dos organismos vivos.
A biologia sintética também pode criar produtos mais ecológicos, como carne cultivada artificialmente ou biocombustíveis. Dessa forma, você pode causar danos mínimos ao planeta.
Exemplos de trabalho:
O DNA em células vivas pode ser descrito, compreendido e estudado usando termos de programação. Na verdade, vamos olhar o DNA através dos olhos de um programador.
- A linguagem do DNA é digital, usa quatro significados: A, T, C e G; "Byte de DNA" consiste em três caracteres e codifica um aminoácido;
- eucariotos têm uma parte do "código" - sequênciasíntrons, - na verdade, nada codifica e é subsequentemente eliminado. No entanto, eles têm uma função vital: esse DNA ajuda o código a ser executado corretamente, como os comentários em programas.
- a versatilidade do código genético torna os programas genéticos compatíveis com a grande maioria dos organismos vivos.
O avanço revolucionário ocorreu em 20 de maio de 2010.Este dia ficará para sempre na história como o dia em que foi anunciada a criação da primeira célula viva capaz de se reproduzir a partir de um genoma sintetizado. Um organismo vivo artificial foi criado no Instituto Craig Venter sob a liderança do próprio Craig Venter.
No total, a pesquisa levou aa criação do primeiro organismo sintético capaz de se reproduzir demorou mais de 15 anos, mas este evento carrega um potencial revolucionário para a ciência e, possivelmente, permitirá à humanidade resolver os problemas mais ambiciosos, como novas fontes de matérias-primas alimentares, medicamentos e vacinas, vitória sobre a poluição ambiental, síntese de água pura, etc.
Os cientistas pretendem criar um vasto conjunto genéticoum banco que permite criar qualquer organismo desejado (por analogia com a criação de um circuito eletrônico a partir de transistores e diodos industriais). O banco é composto por biotijolos (BioBrick) — fragmentos de DNA cuja função é estritamente definida e que podem ser inseridos no genoma de uma célula para sintetizar uma proteína previamente conhecida. Todos os biotijolos selecionados são projetados para interagir bem com todos os outros em dois níveis:
- mecânico — para que possam ser facilmente produzidos, armazenados e incluídos na cadeia genética;
- software - para que cada tijolo envie certos sinais químicos e interaja com outras partes do código.
Algumas máquinas moleculares biológicas
O que vem a seguir?
Ao mesmo tempo, a biologia sintética utilizadiversas tecnologias, incluindo aprendizado de máquina. O artigo da Nature Communications fala sobre algoritmos que podem prever como as mudanças no DNA de uma célula afetarão seu comportamento. Os algoritmos também podem fornecer recomendações para desenvolvimentos futuros por bioengenheiros.
Ao mesmo tempo, há preocupações de que trabalhar como genoma humano pode levar a consequências irreversíveis. Acredita-se também que alguns grupos de organismos podem ser alterados para sempre desta forma.
Por exemplo, uma pesquisa recente da Pew Research mostrou que a maioria da população considera os alimentos geneticamente modificados impróprios para consumo.
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