Kloning en sintetisering van virusse: 'n Vinniger manier om toekomstige pandemies te voorkom

BEELDKREDIET:
Image krediet
iStock

Kloning en sintetisering van virusse: 'n Vinniger manier om toekomstige pandemies te voorkom

Kloning en sintetisering van virusse: 'n Vinniger manier om toekomstige pandemies te voorkom

Subopskrif teks
Wetenskaplikes repliseer virusse se DNS in die laboratorium om beter te verstaan ​​hoe hulle versprei en hoe hulle gestop kan word.
    • Author:
    • Author naam
      Quantumrun Foresight
    • September 29, 2022

    Insig opsomming

    Virale siektes het gelei tot vooruitgang in viruskloning vir vinnige identifikasie en entstofontwikkeling. Terwyl onlangse navorsing innoverende metodes soos die gebruik van gis vir SARS-CoV-2-replikasie insluit, bly kommer oor veiligheid en biologiese oorlogvoering voort. Hierdie ontwikkelings kan ook vordering in persoonlike medisyne, landbou en onderwys aandryf, wat 'n toekoms vorm met beter voorbereide gesondheidsorg- en biotegnologiesektore.

    Kloning en sintetisering van virusse konteks

    Virale siektes het deurgaans 'n bedreiging vir mense ingehou. Hierdie hoogs patogene infeksies het deur die geskiedenis heen baie lyding veroorsaak, en speel dikwels 'n deurslaggewende rol in die uitkoms van oorloë en ander wêreldgebeure. Verslae van virale uitbrake, soos pokke, masels, MIV (menslike immuniteitsgebrekvirus), SARS-CoV (ernstige akute respiratoriese sindroom-koronavirus), die 1918-griepvirus, en ander, dokumenteer die verwoestende gevolge van hierdie siektes. Hierdie virale uitbrake het daartoe gelei dat wetenskaplikes wêreldwyd virusse kloon en sintetiseer om hulle vinnig te identifiseer en doeltreffende entstowwe en teenmiddels te produseer. 

    Toe die COVID-19-pandemie in 2020 uitgebreek het, het wêreldwye navorsers kloning gebruik om die virus se genetiese samestelling te bestudeer. Wetenskaplikes kan DNA-fragmente stik om 'n virale genoom te repliseer en dit in bakterieë in te voer. Hierdie metode is egter nie ideaal vir alle virusse nie - veral koronavirusse. Omdat koronavirusse groot genome het, maak dit dit moeilik vir bakterieë om effektief te repliseer. Daarbenewens kan dele van die genoom onstabiel of giftig wees vir bakterieë - alhoewel die rede nog nie ten volle verstaan ​​word nie. 

    In teenstelling hiermee bevorder kloning en sintetisering van virusse pogings tot biologiese oorlogvoering (BW). Biologiese oorlogvoering stel mikroörganismes of gifstowwe vry wat van plan is om die vyand dood te maak, uit te skakel of die skrik op die lyf te jaag, terwyl dit ook nasionale ekonomieë in klein dosisse vernietig. Hierdie mikroörganismes word as massavernietigingswapens geklassifiseer omdat selfs klein hoeveelhede baie ongevalle kan veroorsaak. 

    Ontwrigtende impak

    In 2020, in die wedloop om 'n entstof of behandeling vir COVID-19 te ontwikkel, het wetenskaplikes van die Switserland-gebaseerde Universiteit van Bern hulle tot 'n ongewone hulpmiddel gewend: gis. Anders as ander virusse, kan SARS-CoV-2 nie in menslike selle in die laboratorium gekweek word nie, wat dit uitdagend maak om te studeer. Maar die span het 'n vinnige en doeltreffende metode ontwikkel om die virus met behulp van gisselle te kloneer en te sintetiseer.

    Die proses, beskryf in 'n referaat wat in die wetenskapjoernaal Nature gepubliseer is, het transformasie-geassosieerde rekombinasie (TAR) gebruik om kort DNS-fragmente in heel chromosome in gisselle te versmelt. Hierdie tegniek het wetenskaplikes in staat gestel om die virusgenoom vinnig en maklik te repliseer. Die metode is gebruik om 'n weergawe van die virus te kloon wat 'n fluoresserende verslaggewerproteïen kodeer, wat wetenskaplikes in staat stel om potensiële middels te ondersoek vir hul vermoë om die virus te blokkeer.

    Alhoewel hierdie ontdekking baie voordele bo tradisionele kloningmetodes bied, hou dit ook risiko's in. Kloning van virusse in gis kan lei tot die verspreiding van gisinfeksies by mense, en daar is die risiko dat 'n gemanipuleerde virus uit 'n laboratorium kan ontsnap. Nietemin glo wetenskaplikes dat die kloningsproses 'n kragtige instrument bied om virusse vinnig te repliseer en effektiewe behandelings of entstowwe te ontwikkel. Daarbenewens ondersoek navorsers die implementering van TAR om ander virusse te kloon, insluitend MERS (Midde-Ooste Respiratoriese Sindroom) en Zika.

    Implikasies van kloning en sintetisering van virusse

    Wyer implikasies van kloning en sintetisering van virusse kan die volgende insluit: 

    • Voortgesette navorsing oor opkomende virusse, wat regerings in staat stel om voor te berei vir moontlike epidemies of pandemies.
    • Biopharma versnel medisyne-ontwikkeling en -produksie teen virussiektes.
    • Die toenemende gebruik van viruskloning om biologiese wapens te identifiseer. Sommige organisasies kan egter dieselfde doen om beter chemiese en biologiese gifstowwe te ontwikkel.
    • Daar word toenemend druk op regerings geplaas om deursigtig te wees oor die publiek-befondsde virologiestudies en die replikasie wat in hul laboratoriums gedoen word, insluitend gebeurlikheidsplanne vir wanneer/as hierdie virusse ontsnap.
    • Groter openbare en private beleggings in navorsing oor viruskloning. Hierdie projekte kan lei tot verhoogde indiensneming in die sektor.
    • Uitbreiding op die gebied van persoonlike medisyne, die aanpassing van behandelings vir individuele genetiese profiele en die verhoging van die doeltreffendheid van virale terapieë.
    • Ontwikkeling van meer presiese landbou-biobeheermetodes, wat moontlik afhanklikheid van chemiese plaagdoders verminder en volhoubare boerdery bevorder.
    • Opvoedkundige instellings wat gevorderde biotegnologie in kurrikulums insluit, wat lei tot 'n meer geskoolde arbeidsmag in virologie en genetika.

    Vrae om te oorweeg

    • Hoe anders dink jy kan kloning virusse studies oor virussiektes versnel?
    • Wat is die ander moontlike gevare van die voortplanting van virusse in die laboratorium?

    Insig verwysings

    Die volgende gewilde en institusionele skakels is vir hierdie insig verwys: