Mas paspas nga gene synthesis: Ang sintetikong DNA mahimong yawe sa mas maayong pag-atiman sa panglawas

• Author:
• Ngalan sa tagsulat

  Quantumrun Foresight
• Enero 16, 2023

Katingbanan sa panabut

Ang kemikal nga synthesis sa DNA ug ang pag-assemble niini ngadto sa mga gene, sirkito, ug bisan ang tibuok genome nakabag-o sa molecular biology. Kini nga mga teknik nagpaposible sa pagdesinyo, pagtukod, pagsulay, pagkat-on gikan sa mga kasaypanan, ug pag-usab sa siklo hangtud nga ang gitinguha nga resulta makab-ot. Kini nga pamaagi mao ang sentro sa kabag-ohan sa sintetikong biology. 

Mas paspas nga konteksto sa gene synthesis

Gihimo sa synthesis ang digital genetic code ngadto sa molekular nga DNA aron ang mga tigdukiduki makahimo ug makagama ug daghang genetic material. Ang magamit nga datos sa DNA milapad salamat sa mga teknolohiya sa sunod-sunod nga henerasyon (NGS). Kini nga pag-uswag misangpot sa pag-uswag sa biolohikal nga mga database nga adunay mga han-ay sa DNA gikan sa matag organismo ug palibot. Ang mga tigdukiduki mahimo nang makuha, analisahon, ug usbon kini nga mga pagkasunod-sunod nga labi ka dali tungod sa labi ka kaepektibo sa software sa bioinformatics.

Ang mas daghang biolohikal nga impormasyon nga nabatonan sa mga siyentista gikan sa "kahoy sa kinabuhi" (ang network sa mga genome), mas maayo nga ilang masabtan kon sa unsang paagi ang buhing mga butang may kalabotan sa genetically. Ang sunod-sunod nga henerasyon nga pagsunud-sunod nakatabang kanamo nga mas masabtan ang mga sakit, ang microbiome, ug ang pagkalainlain sa genetic sa mga organismo. Kini nga sequence boom makapahimo usab sa bag-ong siyentipikong mga disiplina, sama sa metabolic engineering ug synthetic biology, nga motubo. Ang pag-access sa kini nga kasayuran dili lamang pagpaayo sa karon nga mga diagnostic ug mga terapiya apan naghatag usab og dalan alang sa mga bag-ong medikal nga kauswagan nga adunay malungtaron nga epekto sa kahimsog sa tawo. 

Dugang pa, ang sintetikong biology adunay potensyal nga makaapekto sa daghang mga lugar, sama sa paghimo og bag-ong mga tambal, materyales, ug mga proseso sa paggama. Sa partikular, ang gene synthesis mao ang usa sa mga promising nga teknolohiya nga makatabang sa paghimo ug pagbag-o sa genetic sequences nga dali kaayo, nga nagdala sa mga pagdiskobre sa bag-ong biolohikal nga mga gimbuhaton. Pananglitan, ang mga biologist kasagarang magbalhin sa mga gene sa mga organismo aron sulayan ang genetic hypotheses o hatagan ang mga sample nga organismo og talagsaon nga mga kinaiya o kapabilidad.

Makasamok nga epekto

Ang chemically synthesized nga mubu nga mga han-ay sa DNA hinungdanon tungod kay kini daghang gamit. Mahimo silang magamit sa mga laboratoryo sa panukiduki, ospital, ug industriya. Pananglitan, sila gigamit sa pag-ila sa COVID-19 virus. Ang mga phosphoramidites gikinahanglan nga mga bloke sa pagtukod sa paghimo sa mga han-ay sa DNA, apan kini dili lig-on ug dali nga mabungkag.

Kaniadtong 2021, ang siyentista nga si Alexander Sandahl nakamugna usa ka bag-ong patente nga paagi aron dali ug episyente nga paghimo kini nga mga bloke sa pagtukod alang sa paghimo sa DNA, nga labi nga nagpadali sa proseso sa wala pa kini nga mga sangkap nabungkag. Ang mga han-ay sa DNA gitawag nga oligonucleotides, kaylap nga gigamit sa pag-ila sa mga sakit, paghimo og mga tambal, ug uban pang medikal ug biotechnological nga aplikasyon. 

Usa sa mga nag-unang biotech nga kompanya nga nag-espesyalisar sa paghimo sa sintetikong DNA mao ang Twist Bioscience nga nakabase sa US. Gidugtong sa kompanya ang mga oligonucleotides aron makahimo og mga gene. Ang presyo alang sa oligos nagkunhod, ingon usab ang oras nga gikinahanglan aron mahimo kini. Hangtud sa 2022, ang gasto sa paghimo sa mga pares sa base sa DNA siyam ka sentimos ra. 

Ang sintetikong DNA sa Twist mahimong ma-order online ug ipadala sa usa ka lab sa daghang mga adlaw, pagkahuman gigamit kini sa paghimo sa mga target nga molekula, nga mao ang mga bloke sa pagtukod alang sa bag-ong mga pagkaon, abono, produkto sa industriya, ug tambal. Ang Ginkgo Bioworks, usa ka kompanya sa cell-engineering nga nagkantidad ug $25 bilyon, usa sa mga dagkong kliyente sa Twist. Samtang, kaniadtong 2022, gilusad sa Twist ang duha ka sintetikong kontrol sa DNA alang sa virus sa monkeypox sa tawo aron matabangan ang mga tigdukiduki nga makahimo og mga bakuna ug pagtambal. 

Mga implikasyon sa mas paspas nga gene synthesis

Ang mas lapad nga mga implikasyon sa mas paspas nga gene synthesis mahimong maglakip sa: 

• Ang paspas nga pag-ila sa mga virus nga hinungdan sa mga pandemya ug mga epidemya, nga nagdala sa labi ka tukma sa panahon nga pag-uswag sa mga bakuna.
• Daghang mga biotech ug mga startup nga nagtutok sa mga teknolohiya sa gene synthesis sa pakigtambayayong sa mga kompanya sa biopharma.
• Ang mga gobyerno naglumba sa pagpamuhunan sa ilang tagsa-tagsa nga sintetikong DNA lab aron makahimo og mga tambal ug mga materyales sa industriya.
• Ang gasto sa sintetikong DNA nahimong mas ubos, nga mosangpot sa demokratisasyon sa genetic research. Kini nga uso mahimo usab nga magdala sa daghang mga biohacker nga gusto mag-eksperimento sa ilang kaugalingon.
• Dugang nga panukiduki sa genetiko nga miresulta sa mas paspas nga mga kalamboan sa pag-edit sa gene ug mga teknolohiya sa terapiya, sama sa CRISPR/Cas9.

Mga pangutana nga hunahunaon

• Unsa ang ubang mga benepisyo sa paghimo sa daghang sintetikong DNA?
• Unsaon pag-regulate sa mga gobyerno kini nga sektor aron kini magpabilin nga etikal?