Syntetická biologie umožnila vytvořit umělé komponenty do živých buněk. Obor je průsečíkem molekulární biologie, informatiky a chemie. Mezi hlavní cíle syntetické biologie patří naučit se budovat biologicky životaschopné buňky od nuly, zlepšit naše chápání chemie, která umožňuje život, a optimalizovat naše interakce s biologickými systémy pro maximální přínos pro lidstvo.
Kontext návrhářských buněk
Vědci strávili desetiletí pokusy vyrobit život. V roce 2016 vytvořili syntetickou buňku od nuly. Naneštěstí měla buňka nepředvídatelné vzorce růstu, což ztěžovalo její studium. V roce 2021 se však vědcům podařilo určit sedm genů, které vedou k konzistentnímu buněčnému růstu – porozumění těmto genům je pro vědce životně důležité k vytvoření syntetických buněk.
Mezitím další vědecké pokroky umožnily změnit stávající buňky tak, aby přijaly „funkce návrhářů“. V podstatě může syntetická biologie přimět tyto buňky, aby získaly nové kvality změnou mechanismů syntézy proteinů.
Syntéza proteinů je nezbytná pro buněčný růst a modifikaci. Symbiogeneze je dnes nejuznávanější teorií toho, jak buňky fungují. Teorie věří, že když se bakterie před dvěma miliardami let navzájem pohltily, buňky nebyly stráveny. Místo toho vytvořili vzájemně prospěšný vztah a vytvořili eukaryotickou buňku. Eukaryotická buňka má složitý proteinový stavební aparát, který dokáže vytvořit jakýkoli protein kódovaný v genetickém materiálu buňky.
Němečtí vědci vložili syntetické organely, které mohou modifikovat genetický materiál buňky tak, aby kódoval zcela nové proteiny. To znamená, že umělá buňka nyní může produkovat nové proteiny bez jakýchkoli změn ve svých rutinních funkcích.
Rušivý dopad
Pokud bude výzkum výroby a modifikace syntetických článků nadále přinášet výsledky, podniky by mohly skočit po příležitosti komercializace návrhářských buněk. Takové buňky by mohly mít potenciálně upravené požadované vlastnosti, jako je schopnost fotosyntézy. Vynález návrhářských buněk by mohl vytvořit zcela nový obor s exponenciálně rostoucím požadavkem na kontrolu nad naším genetickým složením. Bohužel lidské buňky jsou mnohem komplikovanější než bakteriální buňky, které vědci dosud zkoumali. Široké používání designových buněk bude proto pravděpodobně schváleno pro bezpečné použití lidmi do 2030. let XNUMX. století.
Aplikace návrhářských buněk
Designérské buňky mohou způsobit revoluci:
- Oblast zemědělství, která umožňuje vědcům vytvářet plodiny odolné proti škůdcům nebo regulovat zemědělskou produkci.
- Wellness průmysl, který umožňuje vytvářet lidské buňky, aby se staly imunními vůči kosmetickým účinkům stárnutí.
- Léčba nevyléčitelných nemocí školením návrhářských buněk, aby produkovaly chybějící proteiny u nemocí, jako je cystická fibróza.
- Zdravotní péče vytvořením designových buněk se zvýšenou imunitou, které mohou poskytnout okamžitou ochranu před několika infekčními chorobami najednou.
Otázky ke komentáři
- Jaké další aplikace si můžete vymyslet pro návrhářské buňky v různých průmyslových odvětvích?
- Myslíte si, že existují aplikace designérských buněk ve snaze o nesmrtelnost?
