Шта је синтетичка биологија у којој научници програмирају код живих бића

Када се појавила синтетичка биологија?

Термин "синтетична биологија" први пут је кориљжен 1980 године

Барбара Робом описује бактерију која је генетски модификована коришћењем технологије рекомбинантне ДНК.

Двадесет година касније, 2000. поново тај терминкоји је предложио Ерик Кол, заједно са колегама и другим говорницима, да опише синтезу вештачких органских молекула који играју специфичну улогу у живим системима.&нбсп;

Тако је још 2002. године рођен први потпуно вештачки вирус, а 8 година касније Синтија, прва одржива бактерија са потпуно вештачким геномом.

Како функционише нови правац у науци?

Сама идејасинтетичка биологијасе развија „око“ геномског инжењеринга.Последњих година појавили су се нови, изузетно згодни молекуларни алати који се могу користити за промену генома готово сваког организма на било који начин.

Синтетичка биологија примењује инжењерингприступ формирању живих организама - од ензима до микроба. У будућности ће научници моћи да обликују људски геном, рад у овом правцу је већ у току.

Сама суштина новог правца лежиспособност стварног програмирања кода живих бића. То ће, наравно, утицати на њихов развој.&нбсп;Већ постоје алати који вам омогућавају да уређујете ДНК и креирате нове комбинације гена.

Научници МИТ-а растављају вирус Т-7 на комаде

Зашто је овај правац занимљив?

Да бисте променили код живих бића, морате разумети законе живота. Постепено проучавање синтетичке биологије може расветлити неке биолошке обрасце.&нбсп;

Ипак, практична вредност синтетикебиологија није ништа мање важна од научне. Од индустријске револуције, човек је исцрпио природне силе - сада може да контролише развој живих организама.

Синтетичка биологија такође може створити еколошки прихватљивије производе, као што су вештачки узгајано месо или биогориво. На тај начин можете нанети минималну штету планети.&нбсп;

Примери рада:

ДНК у живим ћелијама може се описати, разумети и проучавати коришћењем програмских термина. Заиста, погледајмо ДНК очима програмера.&нбсп;

  • Језик ДНК је дигитални, користи четири значења: А, Т, Ц и Г; "ДНК бајт" се састоји од три знака и кодира једну аминокиселину;
  • код еукариота, део "кода" - секвенцеинтрони, - уствари, ништа не кодира и накнадно је изрезано. Међутим, они имају виталну функцију: ова ДНК помаже правилном извршавању кода, слично коментарима у програмима.
  • свестраност генетског кода чини генетске програме компатибилним са великом већином живих организама.

Револуционарни продор догодио се 20. маја 2010. године.Овај дан ће заувек ући у историју као дан када је најављено стварање прве живе ћелије способне за репродукцију на основу синтетизованог генома. Вештачки живи организам створен је на Институту Крег Вентер под вођством самог Крега Вентера.

Укупно, истраживање које је довело достварање првог синтетичког организма способног за репродукцију трајало је више од 15 година, али овај догађај носи револуционарни потенцијал за науку и вјероватно ће омогућити човјечанству да ријеши најамбициозније проблеме, попут нових извора прехрамбених сировина, лијекова и вакцине, победа над загађењем животне средине, синтеза чисте воде итд.

Научници имају за циљ да створе огромну генетикубанка која вам омогућава да креирате било који жељени организам (по аналогији са стварањем електронског кола од индустријских транзистора и диода). Банка је састављена од биоцигли (БиоБрицк) — ДНК фрагменти чија је функција стриктно дефинисана и који се могу убацити у ћелијски геном да би се синтетизовао претходно познати протеин. Све одабране биоцигле су дизајниране да добро комуницирају са свим осталим на два нивоа:

  • механички & # 8212; тако да се могу лако произвести, ускладиштити и укључити у генетски ланац;
  • софтвер - тако да свака цигла шаље одређене хемијске сигнале и ступа у интеракцију са другим деловима кода.

Неке биолошке молекуларне машине

Шта је следеће?

Истовремено, синтетичка биологија користиразне технологије, укључујући машинско учење. Чланак Натуре Цоммуницатионс говори о алгоритмима који могу предвидети како ће промене у ДНК ћелије утицати на њено понашање. Алгоритми такође могу да дају препоруке за будући развој биоинжењера.&нбсп;

Истовремено, постоји забринутост да се ради саљудски геном може довести до неповратних последица. Такође се верује да се неке групе организама на овај начин могу заувек променити.&нбсп;

На пример, недавно истраживање јавног мњења Пев Ресеарцх показало је да већина становништва сматра да је генетски модификована храна небезбедна за потрошњу.

Прочитајте и:

Годишња мисија на Арктику је завршена и подаци су разочаравајући. Шта чека човечанство?

Трећег дана болести, већина пацијената са ЦОВИД-19 губи смрад и често пате од цурења из носа

Научници су открили зашто су деца најопаснији преносиоци ЦОВИД-19