Biologu sintetik Tom Knight tha: "Shekulli i 21-të do të jetë shekulli i biologjisë inxhinierike." Ai është një nga themeluesit e biologjisë sintetike dhe një nga pesë themeluesit e Ginkgo Bioworks, një kompani yll në biologjinë sintetike. Kompania u listua në Bursën e Nju Jorkut më 18 shtator dhe vlerësimi i saj arriti në 15 miliardë dollarë amerikanë.
Interesat kërkimore të Tom Knight kanë pësuar një zhvendosje nga kompjuteri në biologji. Që nga koha e shkollës së mesme, ai i përdori pushimet verore për të studiuar kompjuterikë dhe programim në MIT, dhe më pas i kaloi edhe nivelet e studimeve universitare dhe pasuniversitare në MIT.
Tom Knight, duke kuptuar se Ligji i Moore parashikonte kufijtë e manipulimit njerëzor të atomeve të silikonit, ai e ktheu vëmendjen e tij te gjallesat. "Na duhet një mënyrë tjetër për t'i vendosur atomet në vendin e duhur... Cila është kimia më komplekse? Është biokimia. Unë mendoj se mund të përdorni biomolekula, të tilla si proteinat, të cilat mund të vetë-montohen dhe të grumbullohen brenda diapazonit që ju nevojitet. kristalizim."
Përdorimi i të menduarit inxhinierik sasior dhe cilësor për të hartuar origjinale biologjike është bërë një metodë e re kërkimore. Biologjia sintetike është si një hap i madh në njohuritë njerëzore. Si një fushë ndërdisiplinore e inxhinierisë, shkencës kompjuterike, biologjisë etj., viti i fillimit të biologjisë sintetike është vendosur të jetë viti 2000.
Në dy studime të botuara këtë vit, ideja e projektimit të qarqeve elektrike për biologët ka arritur kontrollin e shprehjes së gjeneve.
Shkencëtarët në Universitetin e Bostonit ndërtuan një çelës gjenesh në E. coli. Ky model përdor vetëm dy module gjenesh. Duke rregulluar stimujt e jashtëm, shprehja e gjeneve mund të aktivizohet ose çaktivizohet.
Në të njëjtin vit, shkencëtarët në Universitetin e Princetonit përdorën tre module gjenesh për të arritur daljen e modalitetit "oscilim" në sinjalin e qarkut duke përdorur frenimin e ndërsjellë dhe lirimin e frenimit midis tyre.
Diagrami i çelësit të gjenit
Punëtoria e Qelizave
Në takim, dëgjova njerëz që flisnin për "mish artificial".
Duke ndjekur modelin e konferencës kompjuterike, "konferencën e vetëorganizuar jo-konferenciale" për komunikim të lirë, disa njerëz pinë birrë dhe bisedojnë: Çfarë produktesh të suksesshme ka në "Biologjinë Sintetike"? Dikush përmendi "mishin artificial" nën Ushqimin e Pamundur.
Impossible Food nuk e ka quajtur kurrë veten një kompani "biologjie sintetike", por pika kryesore e shitjes që e dallon atë nga produktet e tjera të mishit artificial - hemoglobina që e bën mishin vegjetarian të ketë një aromë unike "mishi" vjen nga kjo kompani rreth 20 vjet më parë. E disiplinave në zhvillim.
Teknologjia e përfshirë është përdorimi i redaktimit të thjeshtë të gjeneve për të lejuar majanë të prodhojë "hemoglobinë". Për të zbatuar terminologjinë e biologjisë sintetike, majaja bëhet një "fabrikë qelizash" që prodhon substanca sipas dëshirave të njerëzve.
Çfarë e bën mishin kaq të kuq të ndezur dhe ka një aromë të veçantë kur shijon? Impossible Food konsiderohet të jetë "hemoglobina" e pasur në mish. Hemoglobina gjendet në ushqime të ndryshme, por përmbajtja është veçanërisht e lartë në muskujt e kafshëve.
Prandaj, hemoglobina u zgjodh nga themeluesi i kompanisë dhe biokimisti Patrick O. Brown si "erëza kryesore" për simulimin e mishit të kafshëve. Duke nxjerrë këtë "erëz" nga bimët, Brown zgjodhi soje që janë të pasura me hemoglobinë në rrënjët e tyre.
Metoda tradicionale e prodhimit kërkon nxjerrjen direkte të "hemoglobinës" nga rrënjët e sojës. Një kilogram "hemoglobinë" kërkon 6 akra sojë. Nxjerrja e bimëve është e kushtueshme dhe Impossible Food ka zhvilluar një metodë të re: implantimin e gjenit që mund të përpilojë hemoglobinën në maja, dhe ndërsa maja rritet dhe replikohet, hemoglobina do të rritet. Për të përdorur një analogji, kjo është si të lësh patën të lëshojë vezë në shkallën e mikroorganizmave.
Hemi, i cili nxirret nga bimët, përdoret në hamburgerë me "mish artificial".
Teknologjitë e reja rrisin efikasitetin e prodhimit, ndërkohë që zvogëlojnë burimet natyrore të konsumuara nga mbjellja. Meqenëse materialet kryesore të prodhimit janë maja, sheqeri dhe mineralet, nuk ka shumë mbetje kimike. Duke menduar për këtë, kjo është me të vërtetë një teknologji që "e bën të ardhmen më të mirë".
Kur njerëzit flasin për këtë teknologji, unë mendoj se kjo është thjesht një teknologji e thjeshtë. Në sytë e tyre, ka shumë materiale që mund të projektohen nga niveli gjenetik në këtë mënyrë. Plastika të degradueshme, erëza, ilaçe dhe vaksina të reja, pesticide për sëmundje specifike, madje edhe përdorimi i dioksidit të karbonit për të sintetizuar niseshtenë… Fillova të kem disa imagjinatat konkrete rreth mundësive që sjell bioteknologjia.
Lexoni, shkruani dhe modifikoni gjenet
ADN-ja mbart të gjithë informacionin e jetës nga burimi dhe është gjithashtu burimi i mijëra tipareve të jetës.
Në ditët e sotme, qeniet njerëzore mund ta lexojnë lehtësisht sekuencën e ADN-së dhe ta sintetizojnë atë sipas dizajnit. Në konferencë, dëgjova njerëz që flisnin shumë herë për teknologjinë CRISPR që fitoi Çmimin Nobel në Kimi për vitin 2020. Kjo teknologji, e quajtur "Gërshërë Magjike Gjenetike", mund ta lokalizojë dhe presë me saktësi ADN-në, duke realizuar kështu redaktimin e gjeneve.
Bazuar në këtë teknologji të redaktimit të gjeneve, kanë lindur shumë kompani të reja. Disa e përdorin atë për të zgjidhur problemet e terapisë gjenetike të sëmundjeve të vështira si kanceri dhe sëmundjet gjenetike, dhe disa të tjera e përdorin atë për të kultivuar organe për transplantim njerëzor dhe për të zbuluar sëmundje.
Një teknologji e redaktimit të gjeneve ka hyrë në aplikimet komerciale aq shpejt sa njerëzit shohin perspektivat e mëdha të bioteknologjisë. Nga perspektiva e logjikës së zhvillimit të vetë bioteknologjisë, pasi leximi, sinteza dhe redaktimi i sekuencave gjenetike të jenë pjekur, faza tjetër është natyrshëm të projektohet nga niveli gjenetik për të prodhuar materiale që plotësojnë nevojat njerëzore. Teknologjia e biologjisë sintetike mund të kuptohet gjithashtu si faza tjetër në zhvillimin e teknologjisë së gjeneve.
Dy shkencëtare, Emmanuelle Charpentier dhe Jennifer A. Doudna, fituan Çmimin Nobel në Kimi për vitin 2020 për teknologjinë CRISPR.
"Shumë njerëz janë fiksuar pas përkufizimit të biologjisë sintetike... Ky lloj përplasjeje ka ndodhur midis inxhinierisë dhe biologjisë. Mendoj se çdo gjë që rezulton nga kjo ka filluar të quhet biologji sintetike", tha Tom Knight.
Duke zgjeruar shkallën kohore, që nga fillimi i shoqërisë bujqësore, njerëzit kanë shqyrtuar dhe ruajtur tiparet e kafshëve dhe bimëve që dëshirojnë përmes kryqëzimit dhe përzgjedhjes së gjatë. Biologjia sintetike fillon direkt nga niveli gjenetik për të gjeneruar tiparet që njerëzit dëshirojnë. Aktualisht, shkencëtarët kanë përdorur teknologjinë CRISPR për të kultivuar oriz në laborator.
Një nga organizatorët e konferencës, themeluesi i Qiji, Lu Qi, tha në videon hapëse se bioteknologjia mund të sjellë ndryshime të gjera në botë, njësoj si teknologjia e mëparshme e internetit. Kjo duket se konfirmon që të gjithë drejtuesit ekzekutivë të internetit shprehën interes për shkencat e jetës kur dhanë dorëheqjen.
Të gjithë figurat e mëdha të internetit po i kushtojnë vëmendje. A po vjen më në fund trendi i biznesit të shkencës së jetës?
Tom Knight (i pari nga e majta) dhe katër themelues të tjerë të Ginkgo Bioworks | Ginkgo Bioworks
Gjatë drekës, dëgjova një lajm: Unilever tha më 2 shtator se do të investonte 1 miliard euro për të hequr gradualisht lëndët djegëse fosile në lëndë të para për produkte të pastra deri në vitin 2030.
Brenda 10 vitesh, produktet e detergjentit për rroba, pluhurit larës dhe sapunit të prodhuara nga Procter & Gamble do të përdorin gradualisht lëndë të para bimore ose teknologjinë e kapjes së karbonit. Kompania gjithashtu ka ndarë 1 miliard euro të tjera për të krijuar një fond për të financuar kërkimin mbi bioteknologjinë, dioksidin e karbonit dhe teknologji të tjera për të ulur emetimet e karbonit.
Njerëzit që më dhanë këtë lajm, njësoj si unë që e dëgjova lajmin, u habitën pak nga afati kohor prej më pak se 10 vjetësh: A do të realizohet plotësisht kaq shpejt kërkimi dhe zhvillimi teknologjik deri në prodhim masiv?
Por shpresoj se do të bëhet realitet.
Koha e postimit: 31 dhjetor 2021