Sintesis gen sing luwih cepet: DNA sintetis bisa dadi kunci kanggo perawatan kesehatan sing luwih apik

• Babagan Author:
• Jeneng panganggit

  Quantumrun Foresight
• Januari 16, 2023

Ringkesan wawasan

Sintesis kimia DNA lan perakitan dadi gen, sirkuit, lan malah kabeh genom wis ngrevolusi biologi molekuler. Teknik-teknik kasebut ndadekake bisa ngrancang, mbangun, nguji, sinau saka kesalahan, lan mbaleni siklus nganti asil sing dikarepake bisa ditindakake. Pendekatan iki ana ing jantung inovasi biologi sintetik. 

Konteks sintesis gen sing luwih cepet

Sintesis ngowahi kode genetik digital dadi DNA molekul supaya peneliti bisa nggawe lan ngasilake materi genetik sing akeh. Data DNA sing kasedhiya wis ditambahi amarga teknologi urutan generasi sabanjure (NGS). Pangembangan iki nyebabake paningkatan database biologi sing ngemot urutan DNA saka saben organisme lan lingkungan. Peneliti saiki bisa ngekstrak, nganalisa, lan ngowahi urutan kasebut kanthi luwih gampang amarga efisiensi piranti lunak bioinformatika sing luwih gedhe.

Luwih akeh informasi biologi sing diduweni para ilmuwan saka "wit panguripan" (jaringan genom), luwih ngerti kepiye hubungane makhluk urip kanthi genetis. Urutan generasi sabanjure mbantu kita luwih ngerti penyakit, mikrobioma, lan keragaman genetik organisme. Boom urutan iki uga ngidini disiplin ilmiah anyar, kayata rekayasa metabolik lan biologi sintetik, bisa berkembang. Akses menyang informasi iki ora mung nambah diagnostik lan terapeutik saiki, nanging uga mbukak dalan kanggo terobosan medis anyar sing bakal duwe pengaruh sing langgeng ing kesehatan manungsa. 

Kajaba iku, biologi sintetik duweni potensi kanggo mengaruhi akeh wilayah, kayata nggawe obat-obatan, bahan, lan proses manufaktur anyar. Utamane, sintesis gen minangka salah sawijining teknologi sing bisa mbantu mbangun lan ngganti urutan genetik kanthi cepet, sing ndadékaké panemuan fungsi biologis anyar. Contone, ahli biologi kerep nransfer gen ngliwati organisme kanggo nguji hipotesis genetik utawa menehi sampel organisme utawa kemampuan unik.

Dampak gangguan

Urutan DNA cekak sing disintesis sacara kimia penting amarga serba guna. Bisa digunakake ing laboratorium riset, rumah sakit, lan industri. Contone, dheweke digunakake kanggo ngenali virus COVID-19. Phosphoramidites minangka blok bangunan sing dibutuhake ing produksi urutan DNA, nanging ora stabil lan cepet rusak.

Ing taun 2021, ilmuwan Alexander Sandahl ngembangake cara paten anyar kanggo nggawe blok bangunan iki kanthi cepet lan efisien kanggo produksi DNA, kanthi cepet nyepetake proses kasebut sadurunge komponen kasebut bubar. Urutan DNA kasebut diarani oligonukleotida, sing akeh digunakake kanggo ngenali penyakit, manufaktur obat, lan aplikasi medis lan bioteknologi liyane. 

Salah sawijining perusahaan bioteknologi terkemuka sing duwe spesialisasi ing manufaktur DNA sintetik yaiku Twist Bioscience sing berbasis ing AS. Perusahaan ngubungake oligonukleotida bebarengan kanggo nggawe gen. Rega kanggo oligos mudhun, kaya wektu sing dibutuhake kanggo nggawe. Ing taun 2022, biaya kanggo ngembangake pasangan basa DNA mung sangang sen. 

DNA sintetik Twist bisa dipesen online lan dikirim menyang laboratorium sajrone pirang-pirang dina, sawise iku digunakake kanggo nggawe molekul target, sing dadi blok bangunan kanggo panganan anyar, pupuk, produk industri, lan obat-obatan. Ginkgo Bioworks, perusahaan sel-engineering sing regane $ 25 milyar, minangka salah sawijining klien utama Twist. Kangge, ing 2022, Twist ngluncurake rong kontrol DNA sintetik kanggo virus monkeypox manungsa kanggo mbantu peneliti ngembangake vaksin lan perawatan. 

Implikasi sintesis gen sing luwih cepet

Implikasi sintesis gen sing luwih cepet bisa uga kalebu: 

• Identifikasi virus sing nyepetake nyebabake pandemi lan epidemi, nyebabake pangembangan vaksin sing luwih tepat.
• Bioteknologi lan startup luwih akeh fokus ing teknologi sintesis gen kanthi kemitraan karo perusahaan biopharma.
• Pamrentah balapan nandur modal ing laboratorium DNA sintetik masing-masing kanggo ngembangake obat-obatan lan bahan industri.
• Biaya DNA sintetik dadi luwih murah, nyebabake demokratisasi riset genetik. Tren iki uga bisa nyebabake luwih akeh biohacker sing pengin nyoba dhewe.
• Panliten genetik sing saya tambah nyebabake pangembangan luwih cepet ing teknologi panyuntingan lan terapi gen, kayata CRISPR/Cas9.

Pitakon sing kudu dipikirake

• Apa keuntungan liyane saka DNA sintetik sing ngasilake massal?
• Kepiye pemerintah kudu ngatur sektor iki supaya tetep etis?