Sintéis géine níos tapúla: D'fhéadfadh DNA sintéiseach a bheith mar an eochair do chúram sláinte níos fearr

• Author:
• ainm Údar

  Réamhfhéachaint Quantumrun
• Eanáir 16, 2023

Achoimre léargais

Tá réabhlóidiú déanta ar bhitheolaíocht mhóilíneach mar gheall ar shintéis cheimiceach DNA agus a chóimeáil isteach i ngéinte, i gciorcaid, agus fiú i ngéanóim iomlána. Leis na teicníochtaí seo is féidir dearadh, tógáil, tástáil, foghlaim ó bhotúin, agus an timthriall a athdhéanamh go dtí go mbaintear an toradh inmhianaithe amach. Tá an cur chuige seo ag croílár nuálaíocht na bitheolaíochta sintéiseacha. 

Comhthéacs sintéise géine níos tapúla

Déanann Sintéis cód géiniteach digiteach a thiontú ina DNA móilíneach ionas gur féidir le taighdeoirí cainníochtaí móra ábhar géiniteach a chruthú agus a tháirgeadh. Tá méadú tagtha ar na sonraí DNA atá ar fáil a bhuíochas do theicneolaíochtaí seicheamhaithe den chéad ghlúin eile (NGS). Mar thoradh ar an bhforbairt seo tá méadú ar bhunachair shonraí bhitheolaíocha ina bhfuil seichimh DNA ó gach orgánach agus timpeallacht. Is féidir le taighdeoirí anois na seichimh seo a bhaint, a anailísiú agus a mhodhnú ar bhealach níos éasca mar gheall ar éifeachtacht níos fearr i mbogearraí bithfhaisnéisíochta.

Dá mhéad faisnéis bhitheolaíoch atá ag eolaithe ón "crann beatha" (líonra na ngéanóim), is amhlaidh is fearr a thuigeann siad an gaol atá ag rudaí beo go géiniteach. Chuidigh seicheamhú na chéad ghlúine eile linn tuiscint níos fearr a fháil ar ghalair, ar an micribhithóim, agus ar éagsúlacht ghéiniteach orgánach. Cuireann an borradh seicheamh seo ar chumas disciplíní eolaíocha nua, mar innealtóireacht mheitibileach agus bitheolaíocht shintéiseach, fás. Ní hamháin go bhfuil rochtain ar an bhfaisnéis seo ag cur feabhas ar dhiagnóisic agus ar theiripí reatha ach tá an bealach á réiteach freisin le haghaidh cinn nua leighis a mbeidh tionchar buan acu ar shláinte an duine. 

Ina theannta sin, tá an poitéinseal ag an mbitheolaíocht shintéiseach dul i bhfeidhm ar go leor réimsí, mar leigheasanna, ábhair agus próisis déantúsaíochta nua a chruthú. Go háirithe, tá sintéis géine ar cheann de na teicneolaíochtaí a bhfuil tuar dóchais inti a chabhraíonn le seichimh ghéiniteacha a thógáil agus a athrú go han-tapa, rud a fhágann go bhfionnfar feidhmeanna bitheolaíocha nua. Mar shampla, is minic a aistríonn bitheolaithe géinte trasna orgánaigh chun hipitéisí géiniteacha a thástáil nó chun tréithe nó cumais uathúla a thabhairt d’orgánaigh shamplacha.

Tionchar suaite

Tá seichimh ghearra DNA atá sintéisithe go ceimiceach riachtanach toisc go bhfuil siad ilúsáideach. Is féidir iad a úsáid i saotharlanna taighde, ospidéil agus tionscail. Mar shampla, baineadh úsáid astu chun an víreas COVID-19 a shainaithint. Is bloic thógála riachtanacha iad fosfaramidítí i dtáirgeadh seichimh DNA, ach tá siad éagobhsaí agus briseann siad go tapa.

In 2021, d’fhorbair an t-eolaí Alexander Sandahl bealach paitinnithe nua chun na bloic thógála seo a mhonarú go tapa agus go héifeachtach le haghaidh táirgeadh DNA, rud a chuir dlús suntasach leis an bpróiseas sular dhíscaoileann na comhpháirteanna seo. Tugtar oligonucleotides ar na seichimh DNA, a úsáidtear go forleathan chun galair a aithint, drugaí a mhonarú, agus feidhmeanna leighis agus biteicneolaíochta eile. 

Tá Twist Bioscience bunaithe sna SA ar cheann de na gnólachtaí biteicneolaíochta is mó le rá a bhfuil speisialtóireacht acu i ndéantúsaíocht DNA sintéiseach. Nascann an chuideachta oligonucleotides le chéile chun géinte a chruthú. Tá an praghas ar oligos ag laghdú, mar atá an t-am a thógann sé chun iad a dhéanamh. Ó 2022, níl an costas chun péirí bonn DNA a fhorbairt ach naoi cent. 

Is féidir DNA sintéiseach Twist a ordú ar líne agus a sheoladh chuig saotharlann i laethanta, agus ina dhiaidh sin úsáidtear é chun sprioc-mhóilíní a chruthú, arb iad na bloic thógála iad le haghaidh míreanna nua bia, leasacháin, táirgí tionsclaíocha agus leigheas. Tá Ginkgo Bioworks, gnólacht innealtóireacht cille ar fiú USD $25 billiún air, ceann de mhórchliant Twist. Idir an dá linn, in 2022, sheol Twist dhá rialú DNA sintéiseacha don víreas monkeypox daonna chun cabhrú le taighdeoirí vacsaíní agus cóireálacha a fhorbairt. 

Impleachtaí sintéise géine níos tapúla

I measc na n-impleachtaí níos leithne a bhaineann le sintéis géine níos tapúla tá: 

• Sainaithint luathaithe na víris is cúis le paindéimí agus eipidéimí, rud a fhágann go bhforbrófar vacsaíní níos tráthúla.
• Tuilleadh biteicneolaíochta agus gnólachtaí tosaithe ag díriú ar theicneolaíochtaí sintéise géine i gcomhpháirtíocht le gnólachtaí bithchógaisíochta.
• Rialtais ag rásaíocht chun infheistíocht a dhéanamh ina saotharlanna DNA sintéiseacha faoi seach chun leigheasanna agus ábhair thionsclaíocha a fhorbairt.
• An costas a bhaineann le DNA sintéiseach ag éirí níos ísle, rud a fhágann daonlathú taighde géiniteach. Is féidir go dtiocfaidh níos mó biohackers as an treocht seo freisin ar mian leo triail a bhaint astu féin.
• Taighde géiniteach méadaithe as a dtagann forbairtí níos tapúla in eagarthóireacht géine agus teicneolaíochtaí teiripe, mar CRISPR/Cas9.

Ceisteanna le breithniú

• Cad iad na buntáistí eile a bhaineann le mais-tháirgeadh DNA sintéiseach?
• Cén chaoi ar cheart do rialtais an earnáil seo a rialú ionas go mbeidh sí eiticiúil i gcónaí?