Синтетикалык биолог Том Найт: "21-кылым инженердик биологиянын кылымы болот", - деген. Ал синтетикалык биологиянын негиздөөчүлөрүнүн бири жана синтетикалык биологиядагы жылдыздуу компания болгон Ginkgo Bioworks компаниясынын беш негиздөөчүсүнүн бири. Компания 18-сентябрда Нью-Йорк фондулук биржасында листингден өтүп, анын баасы 15 миллиард АКШ долларына жеткен.
Том Найттын изилдөө кызыкчылыктары компьютерден биологияга өткөн. Мектепте окуп жүргөн кезинен тартып, ал жайкы каникулда MITте компьютер жана программалоо боюнча билим алган, андан кийин бакалавр жана магистр даражаларын MITте окуган.
Том Найт Мурдун мыйзамы адамдардын кремний атомдорун манипуляциялоосунун чегин алдын ала айтканын түшүнүп, ал көңүлүн тирүү жандыктарга бурду. "Атомдорду туура жерге коюунун башкача жолу керек... Эң татаал химия деген эмне? Бул биохимия. Мен сизге керектүү диапазондо өзүн-өзү чогултуп, чогула алган белоктор сыяктуу биомолекулаларды колдонсоңуз болот деп ойлойм. Кристаллдашуу."
Биологиялык түпнускаларды долбоорлоо үчүн инженердик сандык жана сапаттык ой жүгүртүүнү колдонуу жаңы изилдөө ыкмасына айланды. Синтетикалык биология адамдын билиминдеги секирик сыяктуу. Инженерия, информатика, биология ж.б. тармактар аралык тармак катары синтетикалык биологиянын башталыш жылы 2000-жыл деп белгиленген.
Ушул жылы жарыяланган эки изилдөөдө биологдор үчүн схемаларды долбоорлоо идеясы ген экспрессиясын көзөмөлдөөгө жетишти.
Бостон университетинин окумуштуулары E. coli илдетине генди которуучу которгучту курушкан. Бул модель эки гана ген модулун колдонот. Тышкы стимулдарды жөнгө салуу менен гендин экспрессиясын күйгүзүүгө же өчүрүүгө болот.
Ошол эле жылы Принстон университетинин окумуштуулары үч ген модулун колдонуп, алардын ортосундагы өз ара ингибирлөө жана ингибирлөөнү бошотуу аркылуу чынжыр сигналындагы "термелүү" режиминин чыгышына жетишишкен.
Ген которгуч которгуч схемасы
Уюлдук цех
Жолугушууда мен адамдардын "жасалма эт" жөнүндө сүйлөшкөнүн уктум.
Компьютердик конференция моделин, эркин баарлашуу үчүн "конференциясыз өз алдынча уюштурулган конференцияны" ээрчип, кээ бир адамдар сыра ичип, баарлашып жатышат: "Синтетикалык биологияда" кандай ийгиликтүү продукциялар бар? Кимдир бирөө "Мүмкүн эмес тамак-аш" дегендин астында "жасалма эт" жөнүндө айткан.
Impossible Food эч качан өзүн "синтетикалык биология" компаниясы деп атаган эмес, бирок аны башка жасалма эт азыктарынан айырмалап турган негизги нерсе - вегетариандык этти уникалдуу "эт" жыты менен камсыз кылган гемоглобин ушул компаниядан болжол менен 20 жыл мурун чыккан. Жаңыдан пайда болуп жаткан тармактардан.
Колдонулган технология ачыткылардын "гемоглобинди" өндүрүүсүнө мүмкүндүк берүү үчүн жөнөкөй генди редакциялоону колдонууда. Синтетикалык биологиянын терминологиясын колдонуу менен, ачыткы адамдардын каалоосуна ылайык заттарды өндүргөн "клетка фабрикасына" айланат.
Эттин даамын мынчалык ачык кызыл кылып, өзгөчө жыты бар экенин эмне көрсөтүп турат? Impossible Food эттеги бай "гемоглобин" деп эсептелет. Гемоглобин ар кандай азыктарда кездешет, бирок анын курамы жаныбарлардын булчуңдарында өзгөчө жогору.
Ошондуктан, гемоглобинди компаниянын негиздөөчүсү жана биохимиги Патрик О. Браун жаныбарлардын этин туураган "негизги татымал" катары тандап алган. Бул "татымал" өсүмдүктөрдөн алынып, Браун тамырында гемоглобинге бай соя буурчактарын тандап алган.
Салттуу өндүрүш ыкмасы соянын тамырынан "гемоглобинди" түз бөлүп алууну талап кылат. Бир килограмм "гемоглобинди" алуу үчүн 6 акр соя керектелет. Өсүмдүктөрдү бөлүп алуу кымбатка турат жана Impossible Food жаңы ыкманы иштеп чыкты: гемоглобинди компиляциялай турган генди ачыткыга имплантациялоо, ачыткы өсүп, көбөйгөн сайын гемоглобин өсө берет. Аналогияны колдонсок, бул каздын микроорганизмдердин масштабында жумуртка тууй беришине окшош.
Өсүмдүктөрдөн алынган гем "жасалма эт" бургерлеринде колдонулат.
Жаңы технологиялар өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатып, ошол эле учурда отургузуу менен керектелүүчү жаратылыш ресурстарын азайтат. Негизги өндүрүш материалдары ачыткы, кант жана минералдар болгондуктан, химиялык калдыктар көп эмес. Ойлонуп көрсөңүз, бул чындыгында "келечекти жакшырткан" технология.
Адамдар бул технология жөнүндө сүйлөшкөндө, мага бул жөн гана жөнөкөй технологиядай сезилет. Алардын көз карашында, генетикалык деңгээлден ушундай жол менен долбоорлоого боло турган өтө көп материалдар бар. Чириген пластмассалар, татымалдар, жаңы дары-дармектер жана вакциналар, белгилүү бир ооруларга каршы пестициддер жана ал тургай крахмалды синтездөө үчүн көмүр кычкыл газын колдонуу... Мен биотехнология алып келген мүмкүнчүлүктөр жөнүндө конкреттүү элестете баштадым.
Гендерди окуу, жазуу жана өзгөртүү
ДНК жашоонун бардык маалыматын булактан алып жүрөт жана ошондой эле жашоонун миңдеген өзгөчөлүктөрүнүн булагы болуп саналат.
Бүгүнкү күндө адамдар ДНКнын ырааттуулугун оңой окуп, долбоорго ылайык ДНКнын ырааттуулугун синтездей алышат. Конференцияда мен адамдардын 2020-жылы химия боюнча Нобель сыйлыгын көп жолу жеңип алган CRISPR технологиясы жөнүндө сүйлөшкөнүн уктум. "Генетикалык сыйкырдуу кайчы" деп аталган бул технология ДНКны так аныктап, кесип, ошону менен генди редакциялоону ишке ашыра алат.
Бул генди редакциялоо технологиясынын негизинде көптөгөн стартап компаниялар пайда болду. Айрымдары аны рак жана генетикалык оорулар сыяктуу татаал оорулардын гендик терапиясын чечүү үчүн колдонушса, кээ бирлери аны адамдарды трансплантациялоо үчүн органдарды өстүрүү жана ооруларды аныктоо үчүн колдонушат.
Гендерди редакциялоо технологиясы коммерциялык колдонмолорго ушунчалык тездик менен кирип, адамдар биотехнологиянын чоң келечегин көрүшөт. Биотехнологиянын өзүнүн өнүгүү логикасынын көз карашынан алганда, генетикалык ырааттуулуктарды окуу, синтездөө жана редакциялоо бышып жетилгенден кийин, кийинки этап табигый түрдө адамдын муктаждыктарын канааттандырган материалдарды өндүрүү үчүн генетикалык деңгээлден долбоорлоо болуп саналат. Синтетикалык биология технологиясын ген технологиясынын өнүгүшүндөгү кийинки этап катары да түшүнүүгө болот.
Эки окумуштуу Эммануэль Шарпентье жана Женнифер А. Дудна CRISPR технологиясы үчүн химия боюнча 2020-жылдагы Нобель сыйлыгын жеңип алышкан.
«Көптөгөн адамдар синтетикалык биологиянын аныктамасына берилип кетишкен... Мындай кагылышуу инженерия менен биологиянын ортосунда болгон. Менимче, мындан келип чыккан ар бир нерсе синтетикалык биология деп атала баштады», - деди Том Найт.
Айыл чарба коомунун башталышынан бери убакыт масштабын кеңейтип, адамдар узак убакыт бою аргындаштыруу жана селекция аркылуу каалаган жаныбарлардын жана өсүмдүктөрдүн сапаттарын тандап алып, сактап келишкен. Синтетикалык биология адамдар каалаган сапаттарды түзүү үчүн түздөн-түз генетикалык деңгээлден башталат. Учурда окумуштуулар лабораторияда күрүч өстүрүү үчүн CRISPR технологиясын колдонушту.
Конференциянын уюштуруучуларынын бири, Qiji компаниясынын негиздөөчүсү Лу Ци ачылыш видеосунда биотехнология мурунку интернет технологиялары сыяктуу эле дүйнөгө кеңири өзгөрүүлөрдү алып келиши мүмкүн деп билдирди. Бул интернеттин бардык башкы директорлору кызматтан кеткенде жашоо илимдерине кызыгуусун билдиришкенин тастыктайт окшойт.
Интернеттин чоңдору баары көңүл буруп жатышат. Акыры жашоо илиминин бизнес трендине келип жатабы?
Том Найт (солдон биринчи) жана Ginkgo Bioworks компаниясынын дагы төрт негиздөөчүсү | Ginkgo Bioworks
Түшкү тамак учурунда бир жаңылык уктум: Unilever 2-сентябрда 2030-жылга чейин таза продукциянын чийки затына айланган казылып алынган отунду колдонуудан баш тартуу үчүн 1 миллиард евро инвестициялай турганын билдирди.
10 жылдын ичинде Procter & Gamble компаниясы чыгарган кир жуучу порошок, кир жуучу порошок жана самын продукциялары акырындык менен өсүмдүк чийки заттарын же көмүртекти кармоо технологиясын колдонот. Ошондой эле, компания көмүртектин бөлүнүп чыгышын азайтуу үчүн биотехнология, көмүр кычкыл газы жана башка технологиялар боюнча изилдөөлөрдү каржылоо үчүн фонд түзүүгө дагы 1 миллиард евро бөлүп койду.
Бул кабарды мага айткан адамдар, кабарды уккан мен сыяктуу эле, 10 жылдан аз убакыттын чеги менен бир аз таң калышты: технологиялык изилдөөлөр жана иштеп чыгуулар массалык өндүрүшкө чейин толугу менен тез арада ишке ашырылабы?
Бирок мен анын ишке ашаарына үмүттөнөм.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 31-декабры