Синтетик биолог Том Найт: “21-кылым инженердик биологиянын кылымы болот” деп айткан.Ал синтетикалык биологиянын негиздөөчүлөрүнүн бири жана синтетикалык биологиядагы жылдыздуу компания Ginkgo Bioworks компаниясынын беш негиздөөчүлөрүнүн бири.Компания 18-сентябрда Нью-Йорк биржасында катталган жана анын баасы 15 миллиард долларга жеткен.
Том Найттын изилдөө кызыкчылыктары компьютерден биологияга өзгөрдү.Орто мектепти аяктагандан тартып, ал жайкы каникулда MITде компьютер жана программалоо боюнча билим алган, андан кийин MITде бакалавриат жана магистратура деңгээлин өткөргөн.
Том Найт Мур мыйзамы кремний атомдору менен адамдын манипуляциясынын чегин алдын ала айтканын түшүнүп, жандуу нерселерге көңүл бурган."Бизге атомдорду туура жерге коюунун башка жолу керек... Эң татаал химия кайсы? Бул биохимия. Мен өзүңүзгө керектүү диапазондо өз алдынча чогулуп, чогула турган белоктор сыяктуу биомолекулаларды колдоно аласыз деп ойлойм. кристаллдашуу."
Биологиялык оригиналдарды долбоорлоодо инженердик сандык жана сапаттык ой жүгүртүүнү колдонуу жаңы изилдөө ыкмасы болуп калды.Синтетикалык биология адамдын билиминдеги секирик сыяктуу.Инженердик, информатика, биология ж.б. тармактар аралык тармак катары синтетикалык биологиянын башталышы 2000-жыл деп белгиленген.
Бул жылы жарыяланган эки изилдөөдө, биологдор үчүн схемаларды долбоорлоо идеясы гендердин экспрессиясын көзөмөлдөөгө жетишти.
Бостон университетинин илимпоздору E. coli-де ген которгучту түзүштү.Бул модель эки ген модулун гана колдонот.Тышкы стимулдарды жөнгө салуу менен гендин экспрессиясын күйгүзүп же өчүрүүгө болот.
Ошол эле жылы Принстон университетинин илимпоздору үч ген модулун колдонушкан, алардын ортосундагы ингибицияны өз ара бөгөт коюу жана бошотуу аркылуу чынжыр сигналындагы "термелүү" режиминин чыгышына жетишишкен.
Генди которуштуруу диаграммасы
Клетка семинары
Чогулушта «жасалма эт» деген кептерди уктум.
Компьютердик конференция моделинен кийин, бекер баарлашуу үчүн "конференциянын өзүн өзү уюштурган конференциясы", кээ бир адамдар сыра ичип, чатта сүйлөшөт: "Синтетикалык биологияда" кандай ийгиликтүү продукциялар бар?Мүмкүн эмес тамактын астында кимдир бирөө “жасалма этти” айтып кетти.
Impossible Food өзүн эч качан "синтетикалык биология" компаниясы деп атаган эмес, бирок аны башка жасалма эт азыктарынан айырмалап турган негизги сатуу пункту - вегетариандык этти уникалдуу "эттин" жытына бөлөгөн гемоглобин болжол менен 20 жыл мурун ушул компаниядан чыккан.Өнүгүп келе жаткан дисциплиналардын.
Тартылган технология ачыткылардын "гемоглобинди" өндүрүүсүнө мүмкүндүк берүү үчүн жөнөкөй генди түзөтүүнү колдонуу болуп саналат.Синтетикалык биологиянын терминологиясын колдоно турган болсок, ачыткы адамдардын каалоосуна жараша заттарды чыгарган «клетка фабрикасына» айланат.
Этти мынчалык ачык кызыл кылып, даамын татканда өзгөчө жыпар жыттуу кылган эмне?Мүмкүн эмес тамак-аш эттеги бай "гемоглобин" болуп эсептелет.Гемоглобин ар кандай тамак-аштарда кездешет, бирок анын мазмуну жаныбарлардын булчуңдарында өзгөчө жогору.
Ошондуктан гемоглобинди компаниянын негиздөөчүсү жана биохимиги Патрик О.Браун жаныбарлардын этин моделдөө үчүн «негизги татымал» катары тандаган.Бул «татымалды» өсүмдүктөрдөн бөлүп алып, Браун тамырында гемоглобинге бай сояны тандап алган.
Салттуу өндүрүш ыкмасы соя тамырынан "гемоглобинди" түз бөлүп алууну талап кылат.Бир килограмм «гемоглобин» үчүн 6 гектар соя керектелет.Өсүмдүктөрдү экстракциялоо кымбатка турат жана Impossible Food компаниясы жаңы ыкманы иштеп чыкты: гемоглобинди ачыткыга түзө турган генди имплантациялоо жана ачыткы өсүп, көбөйгөн сайын гемоглобин көбөйөт.Аналогияны колдонсок, бул каздын микроорганизмдердин масштабында жумуртка таштоосуна окшош.
Өсүмдүктөн алынган гем «жасалма эт» бургерлеринде колдонулат
Жаңы технологиялар өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатат, ошол эле учурда отургузуу менен керектелген жаратылыш ресурстарын азайтат.Негизги өндүрүш материалдары ачыткы, кант, минералдар болгондуктан, химиялык калдыктар көп эмес.Ойлонуп көрсөк, бул чындап эле "келечекти жакшыраак кылган" технология.
Адамдар бул технология жөнүндө сүйлөшкөндө, мен бул жөнөкөй технология экенин сезем.Алардын көз карашында, генетикалык деңгээлде ушундай жол менен долбоорлой турган өтө көп материалдар бар.Деградациялануучу пластмассалар, татымалдар, жаңы дарылар жана вакциналар, спецификалык ооруларга каршы пестициддер, жада калса крахмалды синтездөө үчүн көмүр кычкыл газын колдонуу... Биотехнология алып келген мүмкүнчүлүктөр жөнүндө конкреттүү элестете баштадым.
Окуу, жазуу жана гендерди өзгөртүү
ДНК жашоонун бардык маалыматтарын булактан алып жүрөт, ошондой эле жашоонун миңдеген өзгөчөлүктөрүнүн булагы.
Бүгүнкү күндө адамдар ДНК тизмегин оңой эле окуп, долбоорго ылайык ДНК ырааттуулугун синтездей алышат.Конференцияда мен 2020-жылы химия боюнча Нобель сыйлыгын алган CRISPR технологиясы жөнүндө көп жолу айтып жатканын уктум."Генетикалык сыйкырдуу кайчы" деп аталган бул технология ДНКнын ордун так таап, кесип алат, ошону менен генди оңдоону ишке ашырат.
Бул генди редакциялоо технологиясынын негизинде көптөгөн стартап-компаниялар пайда болду.Кээ бирлери аны рак жана генетикалык оорулар сыяктуу татаал оорулардын генотерапиясын чечүүдө колдонушат, ал эми кээ бирлери адам трансплантациялоо үчүн органдарды өстүрүү жана ооруларды аныктоо үчүн колдонушат.
Генди редакциялоо технологиясы коммерциялык колдонмолорго ушунчалык тез киргендиктен, адамдар биотехнологиянын чоң келечегин көрүшөт.Биотехнологиянын өнүгүү логикасынын көз карашынан караганда, генетикалык тизмектерди окуу, синтездөө жана редакциялоо бышып жетилгенден кийин, кийинки этап табигый түрдө генетикалык деңгээлден адамдын муктаждыктарына жооп бере турган материалдарды иштеп чыгуу болуп саналат.Синтетикалык биология технологиясын ген технологиясын өнүктүрүүнүн кийинки этабы катары да түшүнүүгө болот.
Эки окумуштуу Эммануэль Шарпентиер жана Дженнифер А. Дудна жана CRISPR технологиясы үчүн химия боюнча 2020-жылдагы Нобель сыйлыгын утуп алышты.
"Көптөгөн адамдар синтетикалык биологиянын аныктамасы менен алпурушуп калышкан... Мындай кагылышуу инженерия менен биологиянын ортосунда болгон. Менимче, ушундан келип чыккан бардык нерсе синтетикалык биология деп атала баштады."- деди Том Найт.
Убакыттын масштабын кеңейтүү менен, айыл чарба коомунун башталышынан бери адамдар узак аргындаштыруу жана тандоо аркылуу жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн каалаган өзгөчөлүктөрүн текшерип, сактап калышты.Синтетикалык биология адамдар каалаган сапаттарды түзүү үчүн генетикалык денгээлде түздөн-түз башталат.Учурда илимпоздор лабораторияда күрүч өстүрүү үчүн CRISPR технологиясын колдонушту.
Конференциянын уюштуруучуларынын бири Цидзи негиздөөчүсү Лу Ци ачылыш видеосунда биотехнология мурунку интернет технологиясы сыяктуу дүйнөгө кеңири өзгөрүүлөрдү алып келиши мүмкүн экенин айтты.Бул интернеттин башкы директорлорунун баары кызматтан кеткенде жашоо илимдерине кызыккандыгын тастыктап тургандай.
Интернеттеги чоңдор баары көңүл буруп жатышат.Жашоо илиминин бизнес тенденциясы акыры келип жатабы?
Том Найт (солдон биринчи) жана башка төрт Ginkgo Bioworks негиздөөчүлөрү |Ginkgo Bioworks
Түшкү тамак маалында мен бир жаңылык уктум: Unilever 2-сентябрда 2030-жылга чейин таза продукт чийки затында казылып алынган отундарды жоюу үчүн 1 миллиард евро жумшай турганын билдирди.
10 жылдын ичинде Procter & Gamble тарабынан чыгарылган кир жуучу каражат, кир жуугуч порошок жана самын азыктары акырындык менен өсүмдүк чийки затын же көмүртек кармоо технологиясын кабыл алат.Компания ошондой эле биотехнология, көмүр кычкыл газы жана көмүртектин эмиссиясын азайтуу үчүн башка технологиялар боюнча изилдөөлөрдү каржылоо үчүн фонд түзүү үчүн дагы 1 миллиард евро бөлдү.
Мага бул кабарды айткан адамдар, кабарды уккан мага окшоп, 10 жылга жетпеген убакыттын чегине бир аз таң калышты: технологиялык изилдөөлөр жана массалык өндүрүштү өнүктүрүү ушунчалык тез арада толугу менен ишке ашабы?
Бирок ал ишке ашат деп ишенем.
Посттун убактысы: 31-дек 2021