Cealla saorga íosta: Beatha leordhóthanach a chruthú le haghaidh taighde leighis

CREIDMHEASA ÍOMHÁ:
Íomhá creidmheasa
iStock

Cealla saorga íosta: Beatha leordhóthanach a chruthú le haghaidh taighde leighis

Cealla saorga íosta: Beatha leordhóthanach a chruthú le haghaidh taighde leighis

Téacs fo-cheannteidil
Cumasc eolaithe samhaltú ríomhaire, eagarthóireacht ghéiniteach, agus bitheolaíocht shintéiseach chun na heiseamail foirfe a chruthú le haghaidh staidéir leighis.
    • Author:
    • ainm Údar
      Réamhfhéachaint Quantumrun
    • Nollaig 23, 2022

    Achoimre léargais

    Ag iniúchadh bunghnéithe na beatha, tá eolaithe ag laghdú géanóim chun cealla íosta a chruthú, ag nochtadh na feidhmeanna lárnacha atá riachtanach don saol. Tá fionnachtana agus dúshláin gan choinne mar thoradh ar na hiarrachtaí seo, amhail cruthanna cille neamhrialta, rud a spreag tuilleadh mionchoigeartaithe agus tuisceana ar bhunriachtanacha géiniteacha. Réitíonn an taighde seo an bealach le haghaidh dul chun cinn sa bhitheolaíocht shintéiseach, le feidhmeanna féideartha i bhforbairt drugaí, staidéar galair, agus leigheas pearsantaithe.

    Comhthéacs cealla íosta saorga

    Is cur chuige bitheolaíochta sintéiseach praiticiúil é cealla íosta saorga nó íoslaghdú géanóim chun tuiscint a fháil ar an gcaoi a n-eascraíonn idirghníomhaíochtaí idir ghéinte riachtanacha próisis ríthábhachtacha fiseolaíocha. Bhain íoslaghdú géanóim úsáid as modh dearadh-tógála-tástála-fhoghlaim a bhí ag brath ar mheastóireacht agus ar theaglaim de mhíreanna géanómacha modúlach agus faisnéis ó thrasposon mutagenesis (an próiseas chun géinte a aistriú ó ósta amháin go hóstach eile) chun cabhrú le scriosadh géine a threorú. Laghdaigh an modh seo an laofacht nuair a aimsíodh géinte riachtanacha agus thug sé na huirlisí d'eolaithe chun an genome agus an méid a dhéanann sé a athrú, a atógáil agus staidéar a dhéanamh air.

    In 2010, d'fhógair eolaithe ag Institiúid J. Craig Venter (JVCI) atá lonnaithe sna SA gur éirigh leo DNA an bhaictéar Mycoplasma capricolum a dhíchur agus DNA ríomhaire-ghinte a chur ina ionad bunaithe ar bhaictéir eile, Mycoplasma mycoides. Thug an fhoireann teideal ar a n-orgánach nua JCVI-syn1.0, nó 'Sintéiseach,' go gairid. Ba é an t-orgánach seo an chéad speiceas féin-mhacasamhlú ar an Domhan a bhí comhdhéanta de thuismitheoirí ríomhaire. Cruthaíodh é chun cabhrú le heolaithe tuiscint a fháil ar conas a d'oibrigh an saol, ag tosú ó chealla suas. 

    In 2016, chruthaigh an fhoireann JCVI-syn3.0, orgánach aonchealla a bhfuil níos lú géinte aige ná aon chineál eile de bheatha shimplí aitheanta (ach 473 géinte i gcomparáid le géinte 1.0 JVCI-syn901). Mar sin féin, d'fheidhmigh an t-orgánach ar bhealaí nach féidir a thuar. In ionad cealla sláintiúla a tháirgeadh, chruthaigh sé cinn oddly múnlaithe le linn féin-mhacasamhlú. Thuig na heolaithe gur bhain siad an iomarca géinte as an gcill bhunaidh, lena n-áirítear iad siúd a bhí freagrach as gnáthroinnt na gceall. 

    Tionchar suaite

    Chinneadh orgánach sláintiúil a aimsiú leis an líon is lú géinte is féidir, rinne bithfhisiceoirí ó Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts (MIT) agus an Institiúid Náisiúnta um Chaighdeáin agus Teicneolaíocht (NIST) an cód JCVI-syn3.0 a athmhúscailt in 2021. Bhí siad in ann cód JCVI-syn3 a chruthú. leagan nua ar a dtugtar JCVI-syn500A. Cé nach bhfuil sa chill nua seo ach XNUMX géin, iompraíonn sí níos mó cosúil le cill rialta a bhuíochas le hobair na dtaighdeoirí. 

    Tá eolaithe ag obair chun an chill a bhaint níos faide fós. In 2021, tháinig orgánach nua sintéiseach ar a dtugtar M. mycoides JCVI-syn3B chun cinn ar feadh 300 lá, rud a léiríonn gur féidir leis sóchán a dhéanamh faoi imthosca éagsúla. Tá bithinnealtóirí dóchasach freisin gur féidir le horgánach níos sruthlínithe cabhrú le heolaithe staidéar a dhéanamh ar an saol ag an leibhéal is bunúsaí agus tuiscint a fháil ar an gcaoi a dtéann galair chun cinn.

    In 2022, chruthaigh foireann eolaithe ó Ollscoil Illinois ag Urbana-Champaign, JVCI, agus Technische Universität Dresden atá bunaithe sa Ghearmáin samhail ríomhaire de JCVI-syn3A. D'fhéadfadh an tsamhail seo fás agus struchtúr móilíneach a analóg fíor-saoil a thuar go cruinn. Ó 2022 ar aghaidh, ba í an tsamhail lánchealla is iomláine a d'ionsamhlaíodh ríomhaire.

    Is féidir leis na insamhaltaí seo faisnéis luachmhar a sholáthar. Áirítear leis na sonraí seo meitibileacht, fás, agus próisis faisnéise géiniteacha thar thimthriall cille. Tugann an anailís léargas ar phrionsabail na beatha agus ar an gcaoi a n-ídíonn cealla fuinneamh, lena n-áirítear iompar gníomhach aimínaigéid, núicléatídí agus iain. De réir mar a leanann taighde cille íosta ag fás, is féidir le heolaithe córais bitheolaíochta sintéiseacha níos fearr a chruthú ar féidir iad a úsáid chun drugaí a fhorbairt, staidéar a dhéanamh ar ghalair, agus teiripí géiniteacha a fháil amach.

    Impleachtaí cealla íosta saorga

    I measc na n-impleachtaí níos leithne a bhaineann le forbairt cealla íosta saorga tá: 

    • Tuilleadh comhoibrithe domhanda chun córais saoil a chruthú le haghaidh taighde atá imithe i léig ach ag feidhmiú.
    • Méadú ar mheaisínfhoghlaim agus samhaltú ríomhaire chun struchtúir bhitheolaíocha a mhapáil, amhail fuilchealla agus próitéiní.
    • Bitheolaíocht shintéiseach chun cinn agus hibridí meaisín-orgánach, lena n-áirítear coirp-ar-sliseanna agus róbait bheo. Mar sin féin, d'fhéadfadh na turgnaimh seo gearáin eiticiúla a fháil ó roinnt eolaithe.
    • Déanann roinnt gnólachtaí biteicneolaíochta agus bithchógaisíochta infheistíocht mhór i dtionscnaimh bhitheolaíocht shintéiseacha chun forbairtí drugaí agus teiripe a bhrostú.
    • Níos mó nuálaíochta agus fionnachtana san eagarthóireacht ghéiniteach de réir mar a fhoghlaimíonn eolaithe níos mó faoi ghéinte agus conas is féidir iad a láimhseáil.
    • Rialacháin fheabhsaithe ar thaighde biteicneolaíochta chun cleachtais eiticiúla a chinntiú, sláine eolaíoch agus muinín an phobail araon a chosaint.
    • Teacht chun cinn clár nua oideachais agus oiliúna dírithe ar bhitheolaíocht shintéiseach agus foirmeacha na beatha saorga, ag tabhairt na sainscileanna don chéad ghlúin eile d'eolaithe.
    • Aistriú i straitéisí cúram sláinte i dtreo leigheas pearsantaithe, ag baint úsáide as cealla saorga agus bitheolaíocht shintéiseach le haghaidh cóireálacha saincheaptha agus diagnóisic.

    Ceisteanna le breithniú

    • Má oibríonn tú i réimse na bitheolaíochta sintéiseacha, cad iad na buntáistí eile a bhaineann le cealla íosta?
    • Conas is féidir le heagraíochtaí agus le hinstitiúidí oibriú le chéile chun an bhitheolaíocht shintéiseach a chur chun cinn?

    Tagairtí léargais

    Rinneadh tagairt do na naisc mhóréilimh agus institiúideacha seo a leanas don léargas seo: