Sintetinis biologas Tomas Knightas sakė: „XXI amžius bus inžinerinės biologijos amžius“.Jis yra vienas iš sintetinės biologijos įkūrėjų ir vienas iš penkių sintetinės biologijos žvaigždės įmonės Ginkgo Bioworks įkūrėjų.Bendrovė buvo įtraukta į Niujorko vertybinių popierių biržą rugsėjo 18 d., o jos vertė siekė 15 mlrd.
Tomo Knighto mokslinių tyrimų interesai pasikeitė nuo kompiuterio prie biologijos.Nuo vidurinės mokyklos laikų jis vasaros atostogas naudojo studijuodamas kompiuterių ir programavimo MIT, o vėliau taip pat praleido bakalauro ir magistrantūros studijas MIT.
Tomas Knightas Supratęs, kad Moore'o įstatymas numato žmogaus manipuliavimo silicio atomais ribas, jis atkreipė dėmesį į gyvus dalykus."Mums reikia kitokio būdo, kaip atomus sudėti į reikiamą vietą... Kokia yra sudėtingiausia chemija? Tai biochemija. Įsivaizduoju, kad galite naudoti biomolekules, tokias kaip baltymai, kurios gali savarankiškai surinkti ir surinkti jums reikiamame diapazone. kristalizacija“.
Inžinerinio kiekybinio ir kokybinio mąstymo panaudojimas kuriant biologinius originalus tapo nauju tyrimo metodu.Sintetinė biologija yra tarsi žmogaus žinių šuolis.Kaip tarpdisciplininė inžinerijos, informatikos, biologijos ir kt. sritis, sintetinės biologijos pradžios metai buvo nustatyti 2000 m.
Dviejuose šiais metais paskelbtuose tyrimuose biologų grandinės dizaino idėja pavyko kontroliuoti genų ekspresiją.
Bostono universiteto mokslininkai sukonstravo E. coli genų perjungimo jungiklį.Šis modelis naudoja tik du genų modulius.Reguliuojant išorinius dirgiklius, genų ekspresiją galima įjungti arba išjungti.
Tais pačiais metais Prinstono universiteto mokslininkai panaudojo tris genų modulius, kad pasiektų „svyravimo“ režimo išvestį grandinės signale, naudodami abipusį slopinimą ir slopinimo atleidimą.
Genų perjungimo jungiklio schema
Ląstelių dirbtuvės
Susitikime girdėjau kalbant apie „dirbtinę mėsą“.
Vadovaudamiesi kompiuterinės konferencijos modeliu, „nekonferencijos savarankiškai organizuojama konferencija“, skirta laisvam bendravimui, kai kurie žmonės geria alų ir šnekučiuojasi: Kokie sėkmingi produktai yra „Sintetinėje biologijoje“?Kažkas paminėjo „dirbtinę mėsą“ pagal „Neįmanomas maistas“.
„Impossible Food“ niekada nevadino savęs „sintetinės biologijos“ įmone, tačiau pagrindinis pardavimo taškas, išskiriantis ją iš kitų dirbtinių mėsos produktų – hemoglobinas, dėl kurio vegetariška mėsa kvepia unikalia „mėsa“, atsirado iš šios įmonės maždaug prieš 20 metų.Iš besiformuojančių disciplinų.
Tam naudojama paprasta genų redagavimo technologija, leidžianti mielėms gaminti „hemoglobiną“.Taikant sintetinės biologijos terminologiją, mielės tampa „ląstelių gamykla“, gaminančia medžiagas pagal žmonių pageidavimus.
Dėl ko mėsa tokia ryškiai raudona, o paragaujant ji turi ypatingą aromatą?Neįmanomas maistas laikomas turtingu mėsoje esančiu „hemoglobinu“.Hemoglobino yra įvairiuose maisto produktuose, tačiau ypač daug jo yra gyvūnų raumenyse.
Todėl hemoglobiną įmonės įkūrėjas ir biochemikas Patrickas O. Brownas pasirinko kaip „pagrindinį pagardą“ gyvūnų mėsai imituoti.Išgaudamas šį „prieskonį“ iš augalų, Brownas pasirinko sojas, kurių šaknyse gausu hemoglobino.
Tradicinis gamybos būdas reikalauja tiesioginio „hemoglobino“ ekstrahavimo iš sojų pupelių šaknų.Vienam kilogramui „hemoglobino“ reikia 6 arų sojų pupelių.Augalų gavyba yra brangi, o „Impossible Food“ sukūrė naują metodą: implantuokite geną, galintį sudaryti hemoglobiną į mieles, o mielėms augant ir dauginantis, hemoglobinas augs.Vartojant analogiją, tai tarsi leisti žąsims dėti kiaušinius pagal mikroorganizmų skalę.
Hemas, išgaunamas iš augalų, naudojamas „dirbtinės mėsos“ mėsainiams
Naujos technologijos padidina gamybos efektyvumą ir sumažina sodinimui sunaudojamus gamtos išteklius.Kadangi pagrindinės gamybos medžiagos yra mielės, cukrus ir mineralai, cheminių atliekų nėra daug.Pagalvojus apie tai, tai tikrai technologija, kuri „padaro ateitį geresnę“.
Kai žmonės kalba apie šią technologiją, jaučiu, kad tai tik paprasta technologija.Jų akimis, yra per daug medžiagų, kurias iš genetinio lygmens galima sukurti tokiu būdu.Degraduojantis plastikas, prieskoniai, nauji vaistai ir vakcinos, pesticidai nuo specifinių ligų ir net anglies dioksido panaudojimas krakmolui sintetinti... Pradėjau turėti konkretų įsivaizdavimą apie biotechnologijų teikiamas galimybes.
Skaityti, rašyti ir modifikuoti genus
DNR neša visą gyvybės informaciją iš šaltinio, be to, ji yra tūkstančių gyvybės bruožų šaltinis.
Šiais laikais žmonės gali lengvai perskaityti DNR seką ir susintetinti DNR seką pagal projektą.Konferencijoje girdėjau kalbas apie CRISPR technologiją, kuri daug kartų laimėjo 2020 m. Nobelio chemijos premiją.Ši technologija, vadinama „Genetic Magic Scissor“, gali tiksliai nustatyti ir iškirpti DNR, taip įgyvendinant genų redagavimą.
Remiantis šia genų redagavimo technologija, atsirado daug pradedančiųjų įmonių.Kai kurie jį naudoja sunkių ligų, tokių kaip vėžys ir genetinės ligos, genų terapijai spręsti, o kiti naudoja organams, skirtiems žmogaus transplantacijai, auginti ir ligoms nustatyti.
Genų redagavimo technologija taip greitai pateko į komercines programas, kad žmonės mato dideles biotechnologijos perspektyvas.Žvelgiant iš pačios biotechnologijos raidos logikos perspektyvos, subrendus genetinių sekų skaitymui, sintezei ir redagavimui, kitas etapas, žinoma, yra genetiniu lygmeniu kurti medžiagas, atitinkančias žmogaus poreikius.Sintetinės biologijos technologija taip pat gali būti suprantama kaip kitas genų technologijos vystymosi etapas.
Dvi mokslininkės Emmanuelle Charpentier ir Jennifer A. Doudna laimėjo 2020 m. Nobelio chemijos premiją už CRISPR technologiją.
"Daug žmonių buvo apsėsti sintetinės biologijos apibrėžimo... Toks susidūrimas įvyko tarp inžinerijos ir biologijos. Manau, kad viskas, kas iš to kyla, buvo pradėta vadinti sintetine biologija."Tomas Knightas pasakė.
Prailginus laiko skalę, nuo žemės ūkio visuomenės pradžios žmonės per ilgą kryžminimą ir selekciją ištyrė ir išlaikė norimas gyvūnų ir augalų savybes.Sintetinė biologija prasideda tiesiogiai nuo genetinio lygio, kad sukurtų žmonėms norimus bruožus.Šiuo metu mokslininkai naudojo CRISPR technologiją ryžiams auginti laboratorijoje.
Vienas iš konferencijos organizatorių, Qiji įkūrėjas Lu Qi įžanginiame vaizdo įraše teigė, kad biotechnologijos gali atnešti didelių pokyčių pasauliui, kaip ir ankstesnė interneto technologija.Atrodo, kad tai patvirtina, kad atsistatydinę visi interneto vadovai išreiškė susidomėjimą gyvybės mokslais.
Visi interneto didvyriai atkreipia dėmesį.Ar pagaliau ateina gyvybės mokslų verslo tendencija?
Tomas Knightas (pirmas iš kairės) ir dar keturi Ginkgo Bioworks įkūrėjai |Ginkgo Bioworks
Per pietus išgirdau naujieną: „Unilever“ rugsėjo 2 d. pareiškė, kad investuos 1 mlrd.
Per 10 metų „Procter & Gamble“ gaminami skalbinių plovikliai, skalbimo milteliai ir muilo produktai palaipsniui pradės naudoti augalines žaliavas arba anglies surinkimo technologiją.Bendrovė taip pat skyrė dar 1 milijardą eurų fondui, finansuojančiam biotechnologijų, anglies dvideginio ir kitų anglies dvideginio emisiją mažinančių technologijų mokslinius tyrimus, steigimui.
Žmonės, kurie man pasakė šią naujieną, kaip ir aš, išgirdusi naujienas, buvo šiek tiek nustebinti dėl mažiau nei 10 metų termino: ar taip greitai bus visiškai realizuoti technologijų tyrimai ir plėtra iki masinės gamybos?
Bet tikiuosi, kad tai išsipildys.
Paskelbimo laikas: 2021-12-31