Tələb olunan molekullar: asanlıqla əldə edilə bilən molekulların kataloqu

• Author:
• Author adı

  Quantumrun Uzaqgörməsi
• Dekabr 22, 2022

Anlayış xülasəsi

Sintetik biologiya yeni hissələr və sistemlər yaratmaq üçün biologiyaya mühəndislik prinsiplərini tətbiq edən inkişaf etməkdə olan həyat elmidir. Dərman kəşfində sintetik biologiya, tələb olunan molekullar yaratmaqla tibbi müalicədə inqilab etmək potensialına malikdir. Bu molekulların uzunmüddətli nəticələrinə yaradılış prosesini sürətləndirmək üçün süni intellektdən istifadə və bu inkişaf etməkdə olan bazara böyük sərmayə qoyan biofarma firmaları daxil ola bilər.

Tələb olunan molekulların konteksti

Metabolik mühəndislik elm adamlarına bərpa olunan bioyanacaqlar və ya xərçəngin qarşısını alan dərmanlar kimi yeni və davamlı molekullar yaratmaq üçün mühəndis hüceyrələrindən istifadə etməyə imkan verir. Metabolik mühəndisliyin təklif etdiyi bir çox imkanlarla o, 2016-cı ildə Dünya İqtisadi Forumu tərəfindən "İnkişaf etməkdə olan On Texnologiya" sırasına daxil edilmişdir. Bundan əlavə, sənayeləşmiş biologiyanın bərpa olunan bioməhsulları və materialları inkişaf etdirməyə, bitkiləri yaxşılaşdırmağa və yeni texnologiyalara imkan yaratmağa kömək edəcəyi gözlənilir. biotibbi tətbiqlər.

Sintetik və ya laboratoriyada yaradılmış biologiyanın əsas məqsədi genetik və metabolik mühəndisliyi təkmilləşdirmək üçün mühəndislik prinsiplərindən istifadə etməkdir. Sintetik biologiya həm də qeyri-metabolik vəzifələri, məsələn, malyariya daşıyan ağcaqanadları və ya kimyəvi gübrələri əvəz edə biləcək mühəndis mikrobiomları aradan qaldıran genetik modifikasiyaları əhatə edir. Bu intizam sürətlə böyüyür və yüksək məhsuldarlıqlı fenotipləşdirmə (genetik makiyajın və ya əlamətlərin qiymətləndirilməsi prosesi), sürətləndirilmiş DNT ardıcıllığı və sintez imkanları və CRISPR-ə imkan verən genetik redaktə sahəsində irəliləyişlərlə dəstəklənir.

Bu texnologiyalar inkişaf etdikcə, tədqiqatçıların bütün növ tədqiqatlar üçün tələb olunan molekullar və mikroblar yaratmaq imkanları da artır. Xüsusilə, maşın öyrənməsi (ML) bioloji sistemin necə davranacağını proqnozlaşdırmaqla sintetik molekulların yaradılmasını sürətləndirə bilən effektiv vasitədir. Eksperimental məlumatlarda nümunələri dərk etməklə, ML onun necə işlədiyinə dair intensiv anlayışa ehtiyac olmadan proqnozlar verə bilər.

Dağıdıcı təsir

Tələb olunan molekullar dərman kəşfində ən çox potensialı nümayiş etdirir. Dərman hədəfi xəstəlik simptomlarının yaranmasında rol oynayan zülal əsaslı bir molekuldur. Dərmanlar xəstəlik simptomlarına səbəb olan funksiyaları dəyişdirmək və ya dayandırmaq üçün bu molekullar üzərində hərəkət edir. Potensial dərmanları tapmaq üçün alimlər tez-tez hansı molekulların bu funksiyada iştirak etdiyini müəyyən etmək üçün məlum reaksiyanı öyrənən əks metoddan istifadə edirlər. Bu texnika hədəf dekonvolyutsiya adlanır. Hansı molekulun istənilən funksiyanı yerinə yetirdiyini müəyyən etmək üçün kompleks kimyəvi və mikrobioloji tədqiqatlar tələb olunur.

Dərman kəşfində sintetik biologiya elm adamlarına xəstəlik mexanizmlərini molekulyar səviyyədə araşdırmaq üçün yeni alətlər hazırlamağa imkan verir. Bunun bir yolu, hüceyrə səviyyəsində hansı proseslərin baş verdiyini başa düşməyə imkan verən canlı sistemlər olan sintetik sxemlərin layihələndirilməsidir. Dərman kəşfinə bu sintetik biologiya yanaşmaları, genom mədənçilik kimi tanınan, tibbdə inqilab etdi.

Tələb olunan molekulları təmin edən şirkətə misal olaraq Fransada yerləşən GreenPharma-dır. Şirkətin saytına görə, Greenpharma münasib qiymətə əczaçılıq, kosmetika, kənd təsərrüfatı və incə kimya sənayesi üçün kimyəvi maddələr yaradır. Onlar qramdan milliqrama qədər səviyyələrdə xüsusi sintez molekulları istehsal edirlər. Firma hər bir müştəriyə təyin edilmiş layihə meneceri (Ph.D.) və müntəzəm hesabat intervalları təqdim edir. Bu xidməti təklif edən başqa bir həyat elmləri firması, otuz min tikinti blokuna və 12 daxili reaksiyaya əsaslanan 44 milyard əlçatan tələb olunan molekuldan ibarət kolleksiyaya malik Kanadada yerləşən OTAVAChemicals şirkətidir. 

Tələb olunan molekulların təsiri

Tələb olunan molekulların daha geniş təsirləri aşağıdakıları əhatə edə bilər: 

• Həyat elmləri firması verilənlər bazalarına əlavə etmək üçün yeni molekulları və kimyəvi komponentləri aşkar etmək üçün süni intellektə və ML-yə sərmayə qoyur.
• Molekullara daha asan çıxışı olan daha çox şirkət daha çox araşdırmalı və məhsul və alətlər inkişaf etdirməli idi. 
• Bəzi elm adamları, firmaların qeyri-qanuni tədqiqat və inkişaf üçün bəzi molekullardan istifadə etməməsini təmin etmək üçün qaydalar və ya standartlar tələb edir.
• Biopharma firmaları, digər biotexnoloji firmalar və tədqiqat təşkilatları üçün bir xidmət olaraq tələb olunan və mikrob mühəndisliyini təmin etmək üçün tədqiqat laboratoriyalarına böyük sərmayə qoyur.
• Sintetik biologiya, cərrahiyyə əməliyyatları həyata keçirə və genetik terapiya apara bilən canlı robotların və nanohissəciklərin inkişafına imkan verir.
• Kimyəvi tədarüklər üçün virtual bazarlara artan inam, bizneslərə xüsusi molekulları sürətlə əldə etməyə və əldə etməyə imkan verir, onların əməliyyat səmərəliliyini artırır və yeni məhsulların bazara çıxma müddətini azaldır.
• Hökumətlər sintetik biologiyanın etik nəticələrini və təhlükəsizlik problemlərini idarə etmək üçün, xüsusən də tibbi tətbiqlər üçün canlı robotların və nanohissəciklərin inkişafı kontekstində siyasətlər qəbul edir.
• Sintetik biologiya və molekulyar elmlər üzrə daha təkmil mövzuları daxil etmək üçün tədris planlarına yenidən baxan təhsil müəssisələri, gələcək nəsil alimləri bu sahələrdə yaranan problemlər və imkanlar üçün hazırlayır.

Nəzərə alınmalı suallar

• Tələb olunan molekulların digər potensial istifadə halları hansılardır?
• Bu xidmət elmi tədqiqat və inkişafı başqa necə dəyişə bilər?