Sintetik biolog Tom Knight shunday dedi: "XXI asr muhandislik biologiyasi asri bo'ladi".U sintetik biologiya asoschilaridan biri va sintetik biologiya bo'yicha yulduzli kompaniya Ginkgo Bioworksning besh asoschilaridan biri.Kompaniya 18-sentabr kuni Nyu-York fond birjasida ro‘yxatga olingan va uning qiymati 15 milliard AQSh dollariga yetgan.
Tom Knightning ilmiy qiziqishlari kompyuterdan biologiyaga o'tdi.O'rta maktab davridan boshlab u yozgi ta'tildan MITda kompyuter va dasturlashni o'rganish uchun foydalangan, keyin esa MITda bakalavriat va magistratura darajasini o'tkazgan.
Tom Knight Mur qonuni insonning kremniy atomlarini manipulyatsiya qilish chegaralarini bashorat qilganini tushunib, u diqqatini tirik mavjudotlarga qaratdi."Bizga atomlarni to'g'ri joylashtirishning boshqa usuli kerak ... Eng murakkab kimyo nima?Bu biokimyo.O'z-o'zidan yig'ilishi va kerakli diapazonda yig'ilishi mumkin bo'lgan oqsillar kabi biomolekulalardan foydalanishingiz mumkinligini tasavvur qilaman.kristallanish."
Biologik asl nusxalarni loyihalashda muhandislik miqdoriy va sifatli fikrlashdan foydalanish yangi tadqiqot usuliga aylandi.Sintetik biologiya inson bilimidagi sakrashga o'xshaydi.Muhandislik, informatika, biologiya va boshqalarning fanlararo sohasi sifatida sintetik biologiyaning boshlanish yili 2000 yil deb belgilandi.
Joriy yilda chop etilgan ikkita tadqiqotda biologlar uchun sxemani loyihalash g'oyasi gen ekspressiyasini boshqarishga erishdi.
Boston universiteti olimlari E. coli-da Genni almashtirish tugmachasini qurishdi.Ushbu model faqat ikkita gen modulidan foydalanadi.Tashqi ogohlantirishlarni tartibga solish orqali gen ekspressiyasini yoqish yoki o'chirish mumkin.
Xuddi shu yili Prinston universiteti olimlari o'zaro inhibisyon va ular orasidagi inhibisyonni bo'shatish orqali kontaktlarning zanglashiga olib keladigan "tebranish" rejimiga erishish uchun uchta gen modulidan foydalanganlar.
Genni almashtirish diagrammasi
Hujayra ustaxonasi
Uchrashuvda men odamlarning "sun'iy go'sht" haqida gapirishlarini eshitdim.
Kompyuter konferentsiyasi modelidan so'ng, bepul muloqot qilish uchun "konferentsiya o'z-o'zidan tashkil etilgan konferentsiya" ba'zi odamlar pivo ichishadi va suhbatlashadilar: "Sintetik biologiya" da qanday muvaffaqiyatli mahsulotlar bor?Kimdir Impossible Food ostida "sun'iy go'sht" ni eslatib o'tdi.
Impossible Food hech qachon o'zini "sintetik biologiya" kompaniyasi deb atamagan, lekin uni boshqa sun'iy go'sht mahsulotlaridan ajratib turadigan asosiy savdo nuqtasi - vegetarian go'shtini o'ziga xos "go'sht" hidiga aylantiruvchi gemoglobin taxminan 20 yil oldin ushbu kompaniyadan kelgan.Rivojlanayotgan fanlardan.
Ushbu texnologiya xamirturushning "gemoglobin" ishlab chiqarishiga imkon berish uchun oddiy gen tahrirlashdan foydalanishdir.Sintetik biologiya terminologiyasini qo'llash uchun xamirturush odamlarning xohishiga ko'ra moddalar ishlab chiqaradigan "hujayra fabrikasi" ga aylanadi.
Go'shtni bunchalik yorqin qizil va ta'mga ega bo'lganida o'ziga xos hidga nima sabab bo'ladi?Mumkin bo'lmagan oziq-ovqat go'shtdagi boy "gemoglobin" hisoblanadi.Gemoglobin turli xil ovqatlarda mavjud, ammo uning tarkibi hayvonlarning mushaklarida ayniqsa yuqori.
Shuning uchun, gemoglobin kompaniya asoschisi va biokimyogari Patrik O. Braun tomonidan hayvonlar go'shtini simulyatsiya qilish uchun "asosiy ziravor" sifatida tanlangan.Ushbu "ziravor" ni o'simliklardan ajratib olib, Braun ildizlarida gemoglobinga boy soyani tanladi.
An'anaviy ishlab chiqarish usuli soyaning ildizlaridan "gemoglobin" ni to'g'ridan-to'g'ri olishni talab qiladi.Bir kilogramm "gemoglobin" 6 gektar soyani talab qiladi.O'simliklarni ekstraktsiya qilish qimmatga tushadi va Impossible Food kompaniyasi yangi usulni ishlab chiqdi: gemoglobinni xamirturushga to'plashi mumkin bo'lgan genni implantatsiya qilish va xamirturush o'sishi va ko'payishi bilan gemoglobin o'sib boradi.O'xshatish uchun, bu g'ozning mikroorganizmlar miqyosida tuxum qo'yishiga o'xshaydi.
O'simliklardan olinadigan gem "sun'iy go'shtli" burgerlarda ishlatiladi
Yangi texnologiyalar ishlab chiqarish samaradorligini oshiradi, shu bilan birga ekish uchun sarflanadigan tabiiy resurslarni kamaytiradi.Asosiy ishlab chiqarish materiallari xamirturush, shakar va minerallar bo'lganligi sababli, kimyoviy chiqindilar ko'p emas.O'ylab ko'rsak, bu haqiqatan ham "kelajakni yaxshiroq qiladigan" texnologiya.
Odamlar bu texnologiya haqida gapirganda, men bu oddiy texnologiya ekanligini his qilaman.Ularning nazarida, genetik darajadan shu tarzda ishlab chiqilishi mumkin bo'lgan juda ko'p materiallar mavjud.Buziladigan plastmassalar, ziravorlar, yangi dori-darmonlar va vaktsinalar, o'ziga xos kasalliklar uchun pestitsidlar va hatto kraxmalni sintez qilish uchun karbonat angidriddan foydalanish ... Men biotexnologiyaning imkoniyatlari haqida aniq tasavvur qila boshladim.
Genlarni o'qing, yozing va o'zgartiring
DNK hayot haqidagi barcha ma'lumotlarni manbadan olib yuradi va u hayotning minglab belgilarining manbai hamdir.
Hozirgi kunda insonlar DNK ketma-ketligini osongina o'qiy oladilar va dizaynga ko'ra DNK ketma-ketligini sintez qiladilar.Konferentsiyada men kimyo bo'yicha 2020 yilgi Nobel mukofotini qo'lga kiritgan CRISPR texnologiyasi haqida ko'p marta gapirayotganini eshitdim."Genetic Magic Scissor" deb nomlangan ushbu texnologiya DNKni aniq aniqlashi va kesishi mumkin, shu bilan genlarni tahrirlashni amalga oshiradi.
Ushbu genlarni tahrirlash texnologiyasi asosida ko'plab startap kompaniyalar paydo bo'ldi.Ba'zilar saraton va irsiy kasalliklar kabi qiyin kasalliklarning gen terapiyasini hal qilish uchun foydalanadilar, ba'zilari esa inson transplantatsiyasi uchun organlarni etishtirish va kasalliklarni aniqlash uchun foydalanadilar.
Genlarni tahrirlash texnologiyasi tijorat dasturlariga shu qadar tez kirdiki, odamlar biotexnologiyaning ajoyib istiqbollarini ko'rishadi.Biotexnologiyaning rivojlanish mantig'i nuqtai nazaridan, genetik ketma-ketlikni o'qish, sintez qilish va tahrirlash etuk bo'lgandan so'ng, keyingi bosqich tabiiy ravishda genetik darajadan inson ehtiyojlarini qondiradigan materiallarni ishlab chiqarishni loyihalashdir.Sintetik biologiya texnologiyasini gen texnologiyasi rivojlanishining keyingi bosqichi sifatida ham tushunish mumkin.
Ikki olim Emmanuelle Charpentier va Jennifer A. Doudna CRISPR texnologiyasi uchun kimyo bo'yicha 2020 yilgi Nobel mukofotini qo'lga kiritdilar.
"Ko'pchilik sintetik biologiya ta'rifiga berilib ketishdi... Muhandislik va biologiya o'rtasida bunday to'qnashuv sodir bo'ldi.Menimcha, bundan kelib chiqadigan har qanday narsa sintetik biologiya deb nomlana boshladi.- dedi Tom Knight.
Qishloq xo'jaligi jamiyati paydo bo'lganidan beri vaqt ko'lamini kengaytirgan holda, odamlar uzoq cho'zilish va tanlash orqali o'zlari xohlagan hayvon va o'simlik xususiyatlarini saralab, saqlab qolishgan.Sintetik biologiya to'g'ridan-to'g'ri genetik darajadan boshlanadi va odamlar xohlagan xususiyatlarni yaratadi.Hozirda olimlar CRISPR texnologiyasidan laboratoriya sharoitida guruch yetishtirishda foydalanishdi.
Konferentsiya tashkilotchilaridan biri, Qiji asoschisi Lu Qi ochilish videosida biotexnologiya avvalgi Internet texnologiyasi kabi dunyoga keng ko'lamli o'zgarishlar olib kelishi mumkinligini aytdi.Bu Internet bosh direktorlari iste'foga chiqqanlarida hayot haqidagi fanlarga qiziqish bildirishganini tasdiqlaydi.
Internetdagi yirik kompaniyalarning barchasi e'tibor berishadi.Hayot fanining biznes tendentsiyasi nihoyat keladimi?
Tom Knight (chapdan birinchi) va boshqa to'rtta Ginkgo Bioworks asoschilari |Ginkgo Bioworks
Tushlik paytida men bir yangilikni eshitdim: Unilever 2-sentabr kuni 2030-yilgacha toza mahsulot xom ashyosida qazib olinadigan yoqilg‘idan voz kechish uchun 1 milliard yevro sarmoya kiritishini aytdi.
10 yil ichida Procter & Gamble tomonidan ishlab chiqarilgan kir yuvish kukuni, kir yuvish kukuni va sovun mahsulotlari asta-sekin o'simlik xom ashyosini yoki uglerodni ushlash texnologiyasini o'zlashtiradi.Kompaniya, shuningdek, uglerod chiqindilarini kamaytirish uchun biotexnologiya, karbonat angidrid va boshqa texnologiyalar bo'yicha tadqiqotlarni moliyalashtirish uchun fond tashkil etish uchun yana 1 milliard yevro ajratdi.
Menga bu yangilikni aytgan odamlar, xuddi men kabi, bu xabarni eshitganlar, 10 yildan kamroq muddatga bir oz hayron bo'lishdi: texnologiya tadqiqotlari va ommaviy ishlab chiqarishni rivojlantirish shu qadar tez orada to'liq amalga oshiriladimi?
Lekin bu amalga oshishiga umid qilaman.
Yuborilgan vaqt: 31-dekabr 2021-yil