デザイナー細胞: 合成生物学を使用して遺伝子コードを編集する

• 聖火リレートーチ
• 著者名

  クォンタムラン・フォーサイト
• November 12, 2021

合成生物学は、人工成分を生きた細胞に組み入れることを可能にしました。 この分野は、分子生物学、コンピューター サイエンス、および化学の交差点です。 合成生物学の主な目標には、生物学的に生存可能な細胞をゼロから構築する方法、生命を可能にする化学に対する理解を深める方法、生物系との相互作用を最適化して人類に最大の利益をもたらす方法を学ぶことが含まれます。 

デザイナー セルのコンテキスト

科学者たちは何十年もの間、生命の製造に取り組んできました。 2016年、彼らは合成細胞をゼロから作成しました。 残念ながら、この細胞は予測不可能な成長パターンを持っていたため、研究が非常に困難でした。 しかし、2021 年に、科学者は一貫した細胞増殖につながる XNUMX つの遺伝子を特定することに成功しました。これらの遺伝子を理解することは、科学者が合成細胞を作成するために不可欠です。 
 
一方、他の科学的進歩により、既存のセルを変更して「デザイナー機能」を採用することが可能になりました。 本質的に、合成生物学は、タンパク質合成メカニズムを変更することにより、これらの細胞に新しい性質を持たせることができます。 

タンパク質合成は、細胞の成長と改変に不可欠です。 共生形成は、細胞が今日どのように機能するかについて最も受け入れられている理論です。 この理論では、XNUMX 億年前に細菌が互いに飲み込んだとき、細胞は消化されなかったと考えられています。 代わりに、それらは相互に有益な関係を形成し、真核細胞を形成しました。 真核細胞には、細胞の遺伝物質にコードされたあらゆるタンパク質を構築できる複雑なタンパク質構築機構があります。 

ドイツの科学者は、細胞の遺伝物質を改変してまったく新しいタンパク質をコードできる合成オルガネラを挿入しました。 つまり、操作された細胞は、通常の機能を変更することなく、新しいタンパク質を生産できるようになりました。 

破壊的な影響

合成細胞の製造と改変に関する研究が引き続き成果を上げれば、企業はデザイナー細胞を商品化するチャンスに飛びつくかもしれません。 そのような細胞は、光合成能力など、編集された望ましい特性を潜在的に持っている可能性があります。 デザイナー細胞の発明は、私たちの遺伝子構成の制御に対する需要が指数関数的に増加する、まったく新しい分野を生み出す可能性があります。 残念ながら、人間の細胞は、科学者がこれまで研究してきた細菌細胞よりもはるかに複雑です。 したがって、デザイナー細胞の広範な使用は、2030年代までに安全な人間の使用が承認される可能性が高い. 

デザイナー細胞の応用 

デザイナーセルは革命を起こすことができます: 

• 科学者が害虫抵抗力のある作物を設計したり、農業生産量を調整したりすることを可能にする農業の分野。
• 老化による化粧品の影響を受けないように人間の細胞を操作することを可能にするウェルネス産業。 
• 嚢胞性線維症などの疾患で欠落しているタンパク質を生成するようにデザイナー細胞をトレーニングすることによる、不治の病の治療。
• 一度に複数の感染症から即座に保護できる、免疫力を高めたデザイナー細胞を作成することによるヘルスケア。

コメントする質問

• さまざまな業界のデザイナー セルについて、どのような追加のアプリケーションを考えられますか? 
• 不死を追求するために、デザイナー細胞の応用があると思いますか?