жаңалықтар

Синтетикалық биолог Том Найт: «ХХІ ғасыр инженерлік биология ғасыры болады» деген.Ол синтетикалық биологияның негізін қалаушылардың бірі және синтетикалық биологиядағы жұлдызды компания Ginkgo Bioworks бес негізін қалаушылардың бірі.Компания 18 қыркүйекте Нью-Йорк қор биржасында листингтен өтті және оның құны 15 миллиард АҚШ долларына жетті.
Том Найттың ғылыми қызығушылықтары компьютерден биологияға ауысты.Орта мектеп кезінен бастап ол жазғы демалысты MIT-де компьютерлік және бағдарламалауды оқу үшін пайдаланды, содан кейін MIT-де бакалавриат және магистратура деңгейлерін өткізді.
Том Найт Мур заңы адамның кремний атомдарымен айла-шарғы жасау шегін болжағанын түсініп, ол назарын тірі заттарға аударды.«Бізге атомдарды дұрыс орынға қоюдың басқа әдісі қажет... Ең күрделі химия дегеніміз не?Ол биохимия.Өздігінен жиналып, қажетті ауқымда жинала алатын белоктар сияқты биомолекулаларды қолдануға болады деп ойлаймын.кристалдану».
Биологиялық түпнұсқаларды жобалау үшін инженерлік сандық және сапалық ойлауды қолдану жаңа зерттеу әдісі болды.Синтетикалық биология адам біліміндегі секіріс сияқты.Инженерияның, информатиканың, биологияның және т.б. пәнаралық сала ретінде синтетикалық биологияның басталу жылы 2000 жыл болып белгіленді.
Осы жылы жарияланған екі зерттеуде биологтар үшін схемаларды жобалау идеясы гендердің экспрессиясын бақылауға қол жеткізді.
Бостон университетінің ғалымдары E. coli-де генді ауыстырып қосқышты құрастырды.Бұл модель тек екі гендік модульді пайдаланады.Сыртқы ынталандыруды реттеу арқылы ген экспрессиясын қосуға немесе өшіруге болады.
Сол жылы Принстон университетінің ғалымдары өзара тежелу мен олардың арасындағы тежелуді босату арқылы тізбек сигналындағы «тербеліс» режимінің шығуына қол жеткізу үшін үш гендік модульді қолданды.

Генді ауыстырып қосу диаграммасы
Жасуша шеберханасы
Кездесуде мен адамдардың «жасанды ет» туралы айтқанын естідім.
Компьютерлік конференция үлгісінен кейін, еркін қарым-қатынасқа арналған «конференциялық өздігінен ұйымдастырылған конференция» кейбір адамдар сыра ішіп, сөйлеседі: «Синтетикалық биологияда» қандай табысты өнімдер бар?Біреу «Мүмкін емес тағам» астында «жасанды ет» туралы айтты.
Impossible Food ешқашан өзін «синтетикалық биология» компаниясы деп атаған емес, бірақ оны басқа жасанды ет өнімдерінен ерекшелендіретін негізгі сату нүктесі - вегетариандық еттің ерекше «ет» иісін жасайтын гемоглобин шамамен 20 жыл бұрын осы компаниядан шыққан.Жаңадан пайда болған пәндер.
Қатысқан технология ашытқылардың «гемоглобинді» өндіруіне мүмкіндік беретін қарапайым генді өңдеуді қолдану болып табылады.Синтетикалық биология терминологиясын қолдану үшін ашытқы адамдардың қалауы бойынша заттар шығаратын «клетка зауытына» айналады.
Етті соншалықты ашық қызыл және дәмін татқанда ерекше хош иіске ие болатын не?Мүмкін емес тағам еттегі бай «гемоглобин» болып саналады.Гемоглобин әртүрлі тағамдарда кездеседі, бірақ оның мөлшері әсіресе жануарлардың бұлшықеттерінде жоғары.
Сондықтан гемоглобинді компанияның негізін қалаушы және биохимигі Патрик О. Браун жануарлардың етін модельдеу үшін «негізгі дәмдеуіш» ретінде таңдады.Өсімдіктерден осы «дәмдеуіштерді» шығарып, Браун тамырында гемоглобинге бай соя бұршағын таңдады.
Дәстүрлі өндіріс әдісі сояның тамырынан тікелей «гемоглобинді» алуды талап етеді.Бір килограмм «гемоглобин» үшін 6 акр соя қажет.Өсімдіктерді экстракциялау қымбатқа түседі және Impossible Food компаниясы жаңа әдісті әзірледі: гемоглобинді ашытқыға құра алатын генді имплантациялау және ашытқы өсіп, көбейген сайын гемоглобин өседі.Аналогияны қолданатын болсақ, бұл қаздың микроорганизмдер ауқымында жұмыртқа қалдыруына ұқсайды.

Өсімдіктерден алынған гем «жасанды ет» гамбургерлерінде қолданылады
Жаңа технологиялар өндірістің тиімділігін арттырады, сонымен бірге отырғызу кезінде тұтынылатын табиғи ресурстарды азайтады.Негізгі өндіріс материалдары ашытқы, қант, минералдар болғандықтан, химиялық қалдықтар көп болмайды.Ойлап қарасақ, бұл шынымен де «болашақты жақсы ететін» технология.
Адамдар бұл технология туралы айтқанда, мен бұл жай ғана технология деп ойлаймын.Олардың көзінше, генетикалық деңгейден осылайша құрастыруға болатын материалдар тым көп.Ыдырамайтын пластмассалар, дәмдеуіштер, жаңа препараттар мен вакциналар, белгілі бір ауруларға қарсы пестицидтер, тіпті крахмалды синтездеу үшін көмірқышқыл газын пайдалану... Мен биотехнология әкелетін мүмкіндіктер туралы нақты қиялдар жасай бастадым.
Гендерді оқу, жазу және өзгерту
ДНҚ өмірдің барлық ақпаратын көзден алады, сонымен қатар ол өмірдің мыңдаған белгілерінің көзі болып табылады.
Қазіргі уақытта адам ДНҚ тізбегін оңай оқи алады және дизайнға сәйкес ДНҚ тізбегін синтездей алады.Конференцияда мен адамдардың химия бойынша 2020 жылғы Нобель сыйлығын бірнеше рет жеңіп алған CRISPR технологиясы туралы айтқанын естідім.«Генетикалық сиқырлы қайшы» деп аталатын бұл технология ДНҚ-ны дәл тауып, кесіп алады, осылайша генді өңдеуді жүзеге асырады.
Осы генді өңдеу технологиясы негізінде көптеген стартап-компаниялар пайда болды.Кейбіреулер оны қатерлі ісік және генетикалық аурулар сияқты қиын аурулардың гендік терапиясын шешу үшін, ал кейбіреулері адам трансплантациясы үшін органдарды өсіру және ауруларды анықтау үшін пайдаланады.
Гендерді өңдеу технологиясы коммерциялық қолданбаларға тез енгені сонша, адамдар биотехнологияның үлкен болашағын көреді.Биотехнологияның даму логикасы тұрғысынан генетикалық тізбектерді оқу, синтездеу және өңдеу пісіп-жетілгеннен кейін келесі кезең, әрине, генетикалық деңгейден адам қажеттіліктерін қанағаттандыратын материалдарды өндіру үшін жобалау болып табылады.Синтетикалық биология технологиясын гендік технологияның дамуының келесі кезеңі деп те түсінуге болады.
Екі ғалым Эммануэль Шарпентиер және Дженнифер А. Дудна CRISPR технологиясы үшін химия бойынша 2020 жылғы Нобель сыйлығын жеңіп алды.
«Көптеген адамдар синтетикалық биологияның анықтамасына әуес болды... Инженерия мен биология арасында мұндай соқтығыс орын алды.Менің ойымша, осының нәтижесінде пайда болған кез келген нәрсе синтетикалық биология деп атала бастады ».- деді Том Найт.
Уақыт ауқымын кеңейте отырып, ауылшаруашылық қоғамы пайда болғаннан бері адамдар ұзақ будандастыру және іріктеу арқылы өздері қалаған жануарлар мен өсімдіктердің қасиеттерін тексеріп, сақтап қалды.Синтетикалық биология адамдарға қажетті қасиеттерді қалыптастыру үшін тікелей генетикалық деңгейден басталады.Дәл қазір ғалымдар зертханада күріш өсіру үшін CRISPR технологиясын қолданды.
Конференцияны ұйымдастырушылардың бірі Цидзи негізін қалаушы Лу Ци ашылу видеосында биотехнологияның бұрынғы интернет технологиясы сияқты әлемге ауқымды өзгерістер әкелетінін айтты.Бұл интернет-бас директорлардың отставкаға кеткен кезде өмір туралы ғылымға қызығушылық танытқанын растайтын сияқты.
Ғаламтордың үлкендері барлығы назар аударады.Өмір туралы ғылымның бизнес тренді ақыры келе ме?
Том Найт (сол жақтан бірінші) және тағы төрт Ginkgo Bioworks негізін қалаушы |Гинкго биожұмыстары
Түскі ас кезінде мен бір жаңалық естідім: Unilever 2 қыркүйекте 2030 жылға қарай таза өнім шикізатындағы қазбалы отынды тоқтату үшін 1 миллиард еуро инвестиция салатынын айтты.
10 жыл ішінде Procter & Gamble шығаратын кір жуғыш ұнтақ, кір жуғыш ұнтақ және сабын өнімдері біртіндеп өсімдік шикізатын немесе көміртекті ұстау технологиясын қабылдайды.Сондай-ақ компания көміртегі шығарындыларын азайту үшін биотехнология, көмірқышқыл газы және басқа технологиялар бойынша зерттеулерді қаржыландыру үшін қор құру үшін тағы 1 миллиард еуро бөлді.
Маған бұл жаңалықты айтқан адамдар, жаңалықты естіген мен сияқты, 10 жылдан аз уақыттың шектелуіне таң қалды: Технологиялық зерттеулер мен жаппай өндіріске дейін жетілдірілуі тез арада толығымен жүзеге аса ма?
Бірақ ол орындалады деп үміттенемін.