Nā mea liʻiliʻi liʻiliʻi liʻiliʻi: E hana ana i ke ola kūpono no ka noiʻi olakino

• Author:
• Ka inoa o ka mea kākau

  Quantumrun Foresight
• December 23, 2022

Hōʻuluʻulu manaʻo

Ke ʻimi nei i nā mea nui o ke ola, ua hōʻemi ka poʻe ʻepekema i nā genomes e hana i nā cell liʻiliʻi, e hōʻike ana i nā hana koʻikoʻi e pono ai ke ola. Ua alakaʻi kēia mau hana i nā ʻike i manaʻo ʻole ʻia a me nā pilikia, e like me ke ʻano o ke kelepona ʻole, e koi ana i ka hoʻomaʻemaʻe hou ʻana a me ka hoʻomaopopo ʻana i nā mea pono genetic. Hāʻawi kēia noiʻi i ke ala no ka holomua i ka biology synthetic, me nā noi kūpono i ka hoʻomohala ʻana i ka lāʻau lapaʻau, ke aʻo ʻana i nā maʻi, a me nā lāʻau lapaʻau pilikino.

ʻO ka pōʻaiapili pūnaewele liʻiliʻi liʻiliʻi

ʻO nā pūnaewele liʻiliʻi liʻiliʻi a i ʻole ka hoʻemi ʻana i ka genome kahi ala hana biology synthetic no ka hoʻomaopopo ʻana i ke ʻano o ka pilina ma waena o nā genes koʻikoʻi e hoʻāla ai i nā kaʻina physiological koʻikoʻi. Ua hoʻohana ka hoʻemi ʻana o Genome i kahi hana hoʻolālā-build-test-learn i hilinaʻi i ka loiloi a me ka hui pū ʻana o nā ʻāpana genomic modular a me ka ʻike mai ka transposon mutagenesis (ke kaʻina hana o ka hoʻololi ʻana i nā genes mai kekahi pūʻali i kekahi) e kōkua i ke alakaʻi ʻana i ka holoi ʻana i nā genes. Ua hōʻemi kēia ʻano hana i ka manaʻo i ka wā e ʻimi ai i nā genes koʻikoʻi a hāʻawi i nā ʻepekema i nā mea hana e hoʻololi, kūkulu hou, a aʻo i ka genome a me kāna hana.

I ka makahiki 2010, ua hoʻolaha ka poʻe ʻepekema ma ka US-based J. Craig Venter Institute (JVCI) ua hoʻopau maikaʻi lākou i ka DNA o ka bacteria Mycoplasma capricolum a hoʻololi iā ia me ka DNA i hana ʻia e ka lolouila ma muli o kekahi bacteria, Mycoplasma mycoides. Ua kapa ka hui i kā lākou mea ola hou ʻo JCVI-syn1.0, a i ʻole 'Synthetic,' no ka pōkole. ʻO kēia mea ola ka mea mua i hoʻoponopono hou iā ia iho ma ka Honua i loaʻa i nā mākua kamepiula. Ua hana ʻia e kōkua i ka poʻe ʻepekema e hoʻomaopopo i ke ʻano o ka hana ʻana o ke ola, e hoʻomaka ana mai nā cell up. 

I ka makahiki 2016, ua hana ka hui i ka JCVI-syn3.0, he mea ola hoʻokahi-cell me ka liʻiliʻi o nā genes ma mua o nā ʻano ʻano like ʻole o ke ola maʻalahi (he 473 genes wale nō ke hoʻohālikelike ʻia me nā genes 1.0 o JVCI-syn901). Eia nō naʻe, ua hana ke kino i nā ʻano ʻike ʻole. Ma kahi o ka hana ʻana i nā cell olakino, ua hana ʻo ia i nā ʻano ʻano like ʻole i ka wā o ka hoʻopili ʻana iā ia iho. Ua ʻike ka poʻe ʻepekema ua wehe lākou i nā genes he nui loa mai ka cell mua, me nā mea i kuleana no ka mahele cell maʻamau. 

Ka hopena hoʻopilikia

Hoʻoholo ʻia e ʻimi i kahi mea ola olakino me ka liʻiliʻi o nā genes hiki, biophysicists mai ka Massachusetts Institute of Technology (MIT) a me ka National Institute of Standards and Technology (NIST) remixed i ka code JCVI-syn3.0 ma 2021. Ua hiki iā lākou ke hana i kahi ʻano hou i kapa ʻia ʻo JCVI-syn3A. ʻOiai he 500 genes wale nō kēia kelepona hou, ʻoi aku ka maikaʻi o ke ʻano o ke kelepona maʻamau i ka hana a nā mea noiʻi. 

Ke hana nei ka poʻe ʻepekema e wehe i ke kelepona. I ka makahiki 2021, ua ulu aʻe kahi organism synthetic hou i kapa ʻia ʻo M. mycoides JCVI-syn3B no 300 mau lā, e hōʻike ana hiki iā ia ke hoʻololi ma lalo o nā kūlana like ʻole. Manaʻo ka poʻe bioengineers e hiki ke kōkua i nā mea ʻepekema e aʻo i ke ola ma kona pae kumu a hoʻomaopopo i ka holomua ʻana o nā maʻi.

I ka makahiki 2022, ua hoʻokumu kahi hui ʻepekema mai ke Kulanui o Illinois ma Urbana-Champaign, JVCI, a me Technische Universität Dresden i hoʻokumu ʻia ma Kelemania i kahi hiʻohiʻona kamepiula o JCVI-syn3A. Hiki i kēia kŘkohu ke wānana pololei i ka ulu ana o kona ola maoli a me ka ho'olālā mole. Ma ka makahiki 2022, ʻo ia ke kumu hoʻohālike holoʻokoʻa piha loa i hoʻohālikelike ʻia e kahi kamepiula.

Hiki i kēia mau hoʻohālikelike ke hāʻawi i ka ʻike waiwai. Aia kēia ʻikepili i ka metabolism, ka ulu ʻana, a me nā kaʻina ʻike genetic ma luna o kahi pōʻai pūnaewele. Hāʻawi ka ʻikepili i ka ʻike i nā loina o ke ola a me ke ʻano o ka hoʻohana ʻana o nā cell i ka ikehu, me ka lawe ikaika ʻana o nā waikawa amino, nucleotides, a me nā ion. Ke hoʻomau nei ka ulu ʻana o ka noiʻi cell liʻiliʻi, hiki i nā ʻepekema ke hana i nā ʻōnaehana biology synthetic maikaʻi aʻe i hiki ke hoʻohana ʻia no ka hoʻomohala ʻana i nā lāʻau lapaʻau, ke aʻo ʻana i nā maʻi, a me ka ʻike ʻana i nā lāʻau lapaʻau genetic.

Nā hopena o nā pūnaewele liʻiliʻi liʻiliʻi

ʻO nā hopena nui aʻe o ka hoʻomohala ʻana i nā cell minimal artificial e komo pū ana: 

• ʻOi aku ka hui pū ʻana o ka honua no ka hana ʻana i nā ʻōnaehana ola i hoʻopau ʻia akā e hana ana no ka noiʻi.
• Hoʻonui ʻia ke aʻo ʻana i ka mīkini a me ka hoʻohana ʻana i ka hoʻohālike kamepiula e palapala i nā hale olaola, e like me ke koko koko a me nā protein.
• ʻO ka biology synthetic kiʻekiʻe a me nā hybrids machine-organism, me ke kino-on-a-chip a me nā robots ola. Eia nō naʻe, loaʻa paha i kēia mau hoʻokolohua nā hoʻopiʻi kūpono mai kekahi poʻe ʻepekema.
• Ke hoʻolilo nui nei kekahi mau ʻoihana biotech a me biopharma i nā hana biology synthetic no ka wikiwiki i ka hoʻomohala ʻana i ka lāʻau lapaʻau a me ka lāʻau lapaʻau.
• Hoʻonui ʻia nā mea hou a me nā ʻike i ka hoʻoponopono genetic i ka ʻike ʻana o ka poʻe ʻepekema e pili ana i nā genes a pehea e hiki ai ke hoʻohana ʻia.
• Hoʻonui ʻia nā lula e pili ana i ka noiʻi biotechnological e hōʻoia i nā hana kuʻuna, e mālama ana i ka pono ʻepekema a me ka hilinaʻi lehulehu.
• ʻO ka puka ʻana mai o nā papahana hoʻonaʻauao a hoʻomaʻamaʻa hou e pili ana i ka biology synthetic a me nā ʻano ola artificial, e hoʻolako ana i ka hanauna hou o nā ʻepekema me nā mākau kūikawā.
• E hoʻololi i nā hoʻolālā olakino e pili ana i ka lāʻau lapaʻau pilikino, me ka hoʻohana ʻana i nā cell artificial a me ka biology synthetic no nā lāʻau lapaʻau i hana ʻia a me nā diagnostics.

Nā nīnau e noʻonoʻo ai

• Inā ʻoe e hana ma ke kahua biology synthetic, he aha nā pōmaikaʻi ʻē aʻe o nā cell liʻiliʻi?
• Pehea e hiki ai i nā hui a me nā ʻoihana ke hana pū e holomua i ka biology synthetic?