Sentetik biyolog Tom Knight, "21. yüzyıl mühendislik biyolojisinin yüzyılı olacak" dedi.Sentetik biyolojinin kurucularından biri ve sentetik biyolojide yıldız bir şirket olan Ginkgo Bioworks'ün beş kurucusundan biridir.Şirket, 18 Eylül'de New York Menkul Kıymetler Borsası'na kote oldu ve değerlemesi 15 milyar ABD dolarına ulaştı.
Tom Knight'ın araştırma ilgi alanları bilgisayardan biyolojiye doğru kaymıştır.Lise yıllarından itibaren yaz tatilini MIT'de bilgisayar ve programlama eğitimi alarak değerlendirdi ve ardından lisans ve yüksek lisans eğitimini de MIT'de geçirdi.
Tom Knight, Moore Yasasının insanların silikon atomlarını manipüle etmesinin sınırlarını öngördüğünü fark ederek dikkatini canlılara çevirdi."Atomları doğru yere yerleştirmenin farklı bir yoluna ihtiyacımız var... En karmaşık kimya nedir? Biyokimyadır. Kendi kendine birleşebilen ve ihtiyacınız olan aralıkta bir araya gelebilen proteinler gibi biyomolekülleri kullanabileceğinizi hayal ediyorum. kristalleşme."
Biyolojik orijinalleri tasarlamak için mühendislik niceliksel ve niteliksel düşüncesini kullanmak yeni bir araştırma yöntemi haline geldi.Sentetik biyoloji insan bilgisinde bir sıçrama gibidir.Mühendislik, bilgisayar bilimi, biyoloji vb. disiplinler arası bir alan olan sentetik biyolojinin başlangıç yılı 2000 olarak belirlenmiştir.
Bu yıl yayınlanan iki çalışmada biyologlara yönelik devre tasarımı fikri, gen ifadesinin kontrolünü sağladı.
Boston Üniversitesi'ndeki bilim insanları E. coli'de bir gen geçiş anahtarı oluşturdular.Bu model yalnızca iki gen modülü kullanıyor.Dış uyaranları düzenleyerek gen ifadesi açılıp kapatılabilir.
Aynı yıl Princeton Üniversitesi'ndeki bilim insanları, aralarındaki karşılıklı inhibisyon ve inhibisyonun serbest bırakılmasını kullanarak devre sinyalinde "salınım" modu çıktısını elde etmek için üç gen modülü kullandılar.
Gen geçiş anahtarı şeması
Hücre Atölyesi
Toplantıda insanların "yapay et"ten bahsettiğini duydum.
Bilgisayar konferansı modelini, özgür iletişim için "kendi kendine organize edilen konferanssız konferansı" takip ederek, bazı insanlar bira içip sohbet ediyor: "Sentetik Biyoloji"de hangi başarılı ürünler var?Birisi İmkansız Gıda başlığı altında "yapay et"ten bahsetmişti.
Impossible Food kendisini hiçbir zaman bir "sentetik biyoloji" şirketi olarak adlandırmadı, ancak onu diğer yapay et ürünlerinden ayıran temel satış noktası, vejetaryen etin benzersiz "et" kokusunu almasını sağlayan hemoglobinin yaklaşık 20 yıl önce bu şirketten gelmesidir.Yeni ortaya çıkan disiplinlerden.
İlgili teknoloji, mayanın "hemoglobin" üretmesine izin vermek için basit gen düzenlemeyi kullanmaktır.Sentetik biyoloji terminolojisini uygulamak gerekirse, maya, insanların isteklerine göre maddeler üreten bir "hücre fabrikası" haline gelir.
Eti bu kadar parlak kırmızı yapan ve tadında özel bir aromaya sahip olan şey nedir?İmkansız Yiyecek, etteki zengin "hemoglobin" olarak kabul edilir.Hemoglobin çeşitli gıdalarda bulunur, ancak içeriği özellikle hayvan kaslarında yüksektir.
Bu nedenle hemoglobin, şirketin kurucusu ve biyokimyacı Patrick O. Brown tarafından hayvan etini simüle etmek için "anahtar çeşni" olarak seçildi.Bu "baharatı" bitkilerden çıkaran Brown, köklerinde hemoglobin açısından zengin olan soya fasulyelerini seçti.
Geleneksel üretim yöntemi, "hemoglobinin" soya fasulyesinin köklerinden doğrudan çıkarılmasını gerektirir.Bir kilogram "hemoglobin" için 6 dönüm soya fasulyesi gerekir.Bitki ekstraksiyonu maliyetlidir ve Impossible Food yeni bir yöntem geliştirmiştir: Hemoglobin'i mayaya derleyebilen genin yerleştirilmesi ve maya büyüdükçe ve çoğaldıkça hemoglobin de büyüyecektir.Bir benzetme yapmak gerekirse bu, kazın mikroorganizma ölçeğinde yumurtlamasına izin vermek gibidir.
Bitkilerden elde edilen Heme, "yapay et" burgerlerinde kullanılıyor
Yeni teknolojiler üretim verimliliğini artırırken ekimle tüketilen doğal kaynakları da azaltıyor.Ana üretim malzemeleri maya, şeker ve mineraller olduğundan fazla kimyasal atık oluşmaz.Düşünüldüğünde bu gerçekten "geleceği daha iyi hale getiren" bir teknoloji.
İnsanlar bu teknolojiden bahsettiğinde bunun sadece basit bir teknoloji olduğunu hissediyorum.Onların gözünde genetik düzeyden bu şekilde tasarlanabilecek çok fazla malzeme var.Parçalanabilir plastikler, baharatlar, yeni ilaçlar ve aşılar, belirli hastalıklara yönelik pestisitler ve hatta nişastayı sentezlemek için karbondioksit kullanımı… Biyoteknolojinin getirdiği olanaklar hakkında bazı somut hayaller kurmaya başladım.
Genleri okuyun, yazın ve değiştirin
DNA, yaşamın tüm bilgilerini kaynağından taşıdığı gibi, aynı zamanda yaşamın binlerce özelliğinin de kaynağıdır.
Günümüzde insanoğlu DNA dizisini rahatlıkla okuyabilmekte ve DNA dizisini tasarıma göre sentezleyebilmektedir.Konferansta birçok kez 2020 Nobel Kimya Ödülü'nü kazanan CRISPR teknolojisinden bahsedildiğini duydum."Genetik Sihirli Makas" adı verilen bu teknoloji, DNA'nın yerini doğru bir şekilde tespit edip kesebiliyor ve böylece gen düzenleme işlemini gerçekleştirebiliyor.
Bu gen düzenleme teknolojisine dayanarak birçok startup şirketi ortaya çıktı.Bazıları bunu kanser ve genetik hastalıklar gibi zor hastalıkların gen terapisini çözmek için kullanıyor, bazıları ise insan nakli için organ yetiştirmek ve hastalıkları tespit etmek için kullanıyor.
Gen düzenleme teknolojisi ticari uygulamalara o kadar hızlı girdi ki insanlar biyoteknolojinin büyük potansiyelini gördüler.Biyoteknolojinin gelişim mantığı açısından bakıldığında, genetik dizilerin okunması, sentezlenmesi ve düzenlenmesi olgunlaştıktan sonra bir sonraki aşama doğal olarak genetik düzeyden başlayarak insanın ihtiyaçlarını karşılayan materyaller üretmektir.Sentetik biyoloji teknolojisi aynı zamanda gen teknolojisinin gelişimindeki bir sonraki aşama olarak da anlaşılabilir.
İki bilim insanı Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna, CRISPR teknolojisiyle 2020 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandı.
"Birçok insan sentetik biyolojinin tanımına takıntılı durumda... Mühendislik ile biyoloji arasında bu tür bir çarpışma yaşandı. Sanırım bundan kaynaklanan her şey sentetik biyoloji olarak adlandırılmaya başlandı."Tom Knight dedi.
Zaman ölçeğini genişleterek, tarım toplumunun başlangıcından bu yana insanlar, uzun melezleme ve seleksiyon yoluyla istedikleri hayvan ve bitki özelliklerini tarayıp korumuşlardır.Sentetik biyoloji, insanların istediği özellikleri oluşturmak için doğrudan genetik düzeyden başlar.Şu anda bilim insanları laboratuvarda pirinç yetiştirmek için CRISPR teknolojisini kullanıyor.
Konferansın organizatörlerinden Qiji Kurucusu Lu Qi, açılış videosunda biyoteknolojinin tıpkı önceki İnternet teknolojisi gibi dünyaya kapsamlı değişiklikler getirebileceğini söyledi.Bu, İnternet CEO'larının hepsinin istifa ederken yaşam bilimlerine ilgi duyduklarını doğruluyor gibi görünüyor.
İnternet kodamanlarının hepsi dikkat ediyor.Yaşam biliminin iş trendi nihayet geliyor mu?
Tom Knight (soldan birinci) ve diğer dört Ginkgo Bioworks kurucusu |Ginkgo Bioworks
Öğle yemeği sırasında bir haber duydum: Unilever 2 Eylül'de, 2030 yılına kadar temiz ürün hammaddelerinde fosil yakıtları aşamalı olarak ortadan kaldırmak için 1 milyar avro yatırım yapacağını söyledi.
10 yıl içinde Procter & Gamble'ın ürettiği çamaşır deterjanı, çamaşır tozu ve sabun ürünleri, yavaş yavaş bitkisel hammaddeleri veya karbon yakalama teknolojisini benimseyecek.Şirket ayrıca biyoteknoloji, karbondioksit ve karbon emisyonlarını azaltmaya yönelik diğer teknolojiler üzerine yapılan araştırmaları finanse etmek amacıyla bir fon oluşturmak için 1 milyar avro daha ayırdı.
Bu haberi bana verenler de, haberi duyan benim gibi, sürenin 10 yıldan az olmasına biraz şaşırdılar: Teknoloji araştırma ve geliştirmesinden seri üretime bu kadar kısa sürede tam anlamıyla geçilecek mi?
Ama umarım gerçekleşir.
Gönderim zamanı: 31 Aralık 2021