Când a apărut biologia sintetică?
Termenul de „biologie sintetică” a fost folosit pentru prima dată în 1980
Douăzeci de ani mai târziu, în 2000, termenul din noupropus de Eric Call, împreună cu colegii și alți vorbitori, pentru a descrie sinteza moleculelor organice artificiale care joacă un rol specific în sistemele vii.
Astfel, în 2002, s-a născut primul virus complet artificial, iar 8 ani mai târziu, Cynthia, prima bacterie viabilă cu genom complet artificial.
Cum funcționează o nouă direcție în știință?
Ideea în sinebiologie sinteticăse dezvoltă „în jurul” ingineriei genomului.În ultimii ani, au apărut instrumente moleculare noi, extrem de convenabile, care pot fi folosite pentru a schimba genomul aproape oricărui organism în orice fel.
Biologia sintetică aplică ingineriaabordare pentru formarea organismelor vii - de la enzime la microbi. În viitor, oamenii de știință vor putea modela genomul uman, lucrările în această direcție sunt deja în curs.
Esența noii direcții constăcapacitatea de a programa efectiv codul ființelor vii. Acest lucru, desigur, le va afecta dezvoltarea. Există deja instrumente care vă permit să editați ADN-ul și să creați noi combinații de gene.
Oamenii de știință MIT dezasamblează virusul T-7 în bucăți
De ce este interesantă această direcție?
Pentru a schimba codul ființelor vii, trebuie să înțelegeți legile vieții. Studiind treptat biologia sintetică, puteți face lumină asupra unor modele biologice.
Cu toate acestea, valoarea practică a sinteticuluibiologia nu este mai puțin importantă decât cea științifică. De la revoluția industrială, omul a epuizat forțele naturii - acum poate controla dezvoltarea organismelor vii.
Biologia sintetică poate crea, de asemenea, produse mai ecologice, cum ar fi carnea cultivată artificial sau biocombustibilii. În acest fel, puteți provoca daune minime planetei.
Exemple de lucru:
ADN-ul din celulele vii poate fi descris, înțeles și studiat folosind termeni de programare. Într-adevăr, să privim ADN-ul prin ochii unui programator.
- Limbajul ADN este digital, folosește patru semnificații: A, T, C și G; „Octet ADN” este format din trei caractere și codifică un aminoacid;
- eucariotele au o parte din „cod” - secvențeintroni, - de fapt, nimic nu codifică și ulterior este decupat. Cu toate acestea, ele îndeplinesc o funcție vitală: acest ADN ajută la executarea corectă a codului, la fel ca și comentariile din programe.
- versatilitatea codului genetic face ca programele genetice să fie compatibile cu marea majoritate a organismelor vii.
Descoperirea revoluționară a avut loc pe 20 mai 2010.Această zi va rămâne pentru totdeauna în istorie ca fiind ziua în care a fost anunțată crearea primei celule vii capabile să se reproducă pe baza unui genom sintetizat. Un organism viu artificial a fost creat la Institutul Craig Venter sub conducerea lui Craig Venter însuși.
În total, cercetările au condus lacrearea primului organism sintetic capabil de reproducere a durat mai mult de 15 ani, dar acest eveniment are un potențial revoluționar pentru știință și, eventual, va permite omenirii să rezolve cele mai ambițioase sarcini, precum noi surse de materii prime alimentare, medicamente și vaccinuri, victoria asupra poluării mediului, sinteza apei pure etc.
Oamenii de știință își propun să creeze o vastă geneticăo bancă care vă permite să creați orice organism dorit (prin analogie cu crearea unui circuit electronic din tranzistoare și diode industriale). Banca este formată din biocărămizi (BioBrick) — Fragmente de ADN a căror funcție este strict definită și care pot fi introduse în genomul celulei pentru a sintetiza o proteină cunoscută anterior. Toate biocărămizile selectate sunt concepute pentru a interacționa bine cu toate celelalte pe două niveluri:
- mecanic — astfel încât să poată fi ușor produse, depozitate și incluse în lanțul genetic;
- software - astfel încât fiecare cărămidă să trimită anumite semnale chimice și să interacționeze cu alte bucăți de cod.
Unele mașini moleculare biologice
Ce urmează?
În același timp, biologia sintetică foloseștediverse tehnologii, inclusiv învățarea automată. Articolul Nature Communications vorbește despre algoritmi care pot prezice modul în care modificările ADN-ului unei celule îi vor afecta comportamentul. Algoritmii pot oferi, de asemenea, recomandări pentru dezvoltările viitoare ale bioinginerilor.
În același timp, există preocupări cu care se lucreazăgenomul uman poate duce la consecințe ireversibile. De asemenea, se crede că unele grupuri de organisme pot fi schimbate pentru totdeauna în acest fel.
De exemplu, un sondaj recent realizat de Pew Research a arătat că majoritatea populației consideră că alimentele modificate genetic sunt nesigure pentru consum.
Citește și:
Misiunea anuală în Arctica s-a încheiat, iar datele sunt dezamăgitoare. Ce așteaptă omenirea?
În ziua a 3-a de boală, majoritatea pacienților cu COVID-19 își pierd simțul mirosului și suferă adesea de un nas curgător
Oamenii de știință au aflat de ce copiii sunt cei mai periculoși purtători de COVID-19