Quantumrun

KREDIYA WÊNE:

iStock

Molekulên li ser daxwaziyê: Katalogek molekulên ku bi hêsanî peyda dibin

Pargîdaniyên zanistên jiyanê pêşkeftinên biyolojiya sentetîk û endezyariya genetîkî bikar tînin da ku li gorî hewcedariyê her molekulek biafirînin.

Nivîskar:
Navê nivîskar
Pêşbîniya Quantumrun
December 22, 2022

Kurteya Insight

Biyolojiya sentetîk zanistek jiyanê ya pêşkeftî ye ku prensîbên endezyariyê li biyolojiyê bicîh tîne da ku beş û pergalên nû biafirîne. Di vedîtina dermanan de, biyolojiya sentetîk xwedan potansiyel e ku bi afirandina molekulên li ser daxwazê ve dermankirina bijîjkî şoreş bike. Encamên demdirêj ên van molekulan dikarin bi karanîna îstîxbarata sûnî ve bişopînin da ku pêvajoya afirandinê bilez bişopînin û fîrmayên biyofarmayê ku bi giranî li vê bazara nûvekirî veberhênan dikin.

Di çarçoveya molekulên li ser daxwazê de

Endezyariya metabolîk rê dide zanyaran ku hucreyên endezyarkirî bikar bînin da ku molekulên nû û domdar biafirînin, wek biyofuelên nûjenkirî an dermanên pêşîlêgirtina penceşêrê. Digel gelek îmkanên ku endezyariya metabolîk pêşkêşî dike, ew ji hêla Foruma Aborî ya Cîhanê ve di sala 2016-an de wekî yek ji "Deh Teknolojiyên Serpêhatî" hate hesibandin. Wekî din, biyolojiya pîşesazî tê çaverê kirin ku bibe alîkar ku biyolojîk û materyalên nûvekirî pêşve bibin, çandiniyan baştir bike, û nû bike. sepanên bijîjkî.

Armanca bingehîn a biyolojiya sentetîk an laboratîf e ku meriv prensîbên endezyariyê bikar bîne da ku endezyariya genetîkî û metabolîk çêtir bike. Biyolojiya sentetîk di heman demê de peywirên ne-metabolîk jî vedihewîne, wek guheztinên genetîkî yên ku mêşên hilgirê malaria an mîkrobiomên endezyarkirî yên ku bi potansiyel dikarin li şûna zibilên kîmyewî bigirin, ji holê radikin. Ev dîsîplîn bi lez mezin dibe, ji hêla pêşkeftinên di fenotîpkirina berbelavbûna bilind de (pêvajoya nirxandina pêkhatî an taybetmendiyên genetîkî), bilezkirina kapasîteyên rêzgirtina DNA û senteza, û guherandina genetîkî ya bi CRISPR-ê ve tê piştgirî kirin.

Her ku van teknolojiyên pêşde diçin, kapasîteyên lêkolîneran jî çêdibin ku ji bo her cûre lêkolînê molekul û mîkrobên li ser daxwazê çêbikin. Bi taybetî, fêrbûna makîneyê (ML) amûrek bi bandor e ku dikare bi pêşbînkirina ka dê pergalek biyolojîkî çawa tevbigere, çêkirina molekulên sentetîk zû bişopîne. Bi têgihiştina qalibên di daneyên ceribandinê de, ML dikare pêşbîniyan peyda bike bêyî ku hewcedariya têgihîştinek zexm a ka ew çawa dixebite.

Bandora têkçûyî

Molekulên li ser daxwazê di vedîtina dermanan de potansiyela herî zêde nîşan didin. Armanca derman molekulek proteîn-based e ku di sedema nîşanên nexweşiyê de rolek dilîze. Derman li ser van molekulan tevdigerin da ku fonksiyonên ku dibin sedema nîşanên nexweşiyê biguhezînin an rawestînin. Ji bo dîtina dermanên potansiyel, zanyar bi gelemperî rêbaza berevajî bikar tînin, ku reaksiyonek naskirî lêkolîn dike da ku diyar bike ka kîjan molekul di wê fonksiyonê de beşdar in. Ji vê teknîkê re deconvolution hedef tê gotin. Ew hewceyê lêkolînên kîmyewî û mîkrobiyolojîkî yên tevlihev hewce dike ku diyar bike ka kîjan molekul fonksiyona xwestî pêk tîne.

Biyolojiya sentetîk di vedîtina dermanan de zanyaran dihêle ku amûrên nû sêwirînin da ku mekanîzmayên nexweşiyê li ser astek molekular lêkolîn bikin. Rêyek ji bo kirina vê yekê bi sêwirana çerxên sentetîk e, ku pergalên zindî ne ku dikarin têgihiştinê bidin ka kîjan pêvajoyên di asta şaneyê de pêk tên. Van nêzîkatiyên biyolojiya sentetîk ên ji bo vedîtina dermanan, ku wekî kana genomê têne zanîn, şoreşek derman kirine.

Nimûneyek pargîdaniyek ku molekulên li ser daxwaziyê peyda dike GreenPharma-ya Fransa ye. Li gorî malpera pargîdanî, Greenpharma ji bo pîşesaziyên derman, kozmetîkî, çandinî û kîmyewî yên hêja bi bihayek erzan kîmyewî diafirîne. Ew di asta gram heya milîgram de molekulên senteza xwerû hilberînin. Fîrme ji her xerîdar re rêveberek projeyek destnîşankirî (Ph.D.) û navberên raporkirina birêkûpêk peyda dike. Pargîdaniyek din a zanistên jiyanê ku vê karûbarê pêşkêşî dike OTAVAChemicals-ya Kanada ye, ku xwedan berhevokek ji 12 mîlyar molekulên li ser daxwazê yên gihîştî ye ku li ser bingeha sî-hezar blokên avahîsaziyê û 44 reaksiyonên hundurîn in.

Encamên molekulên li ser daxwazê

Encamên berfireh ên molekulên li ser-daxwazê dikarin bibin:

Pargîdaniya zanistên jiyanê veberhênanê li îstîxbarata sûnî û ML dike da ku molekulên nû û hêmanên kîmyewî kifş bike da ku li databasên xwe zêde bike.
Zêdetir pargîdaniyên ku hêsantir gihîştina molekulan hewce ne ku bêtir lêkolîn bikin û hilber û amûran pêşve bibin.
Hin zanyar banga rêzikname an standardan dikin da ku pê ewle bibin ku pargîdan ji bo lêkolîn û pêşkeftina neqanûnî hin molekulan bikar neynin.
Pargîdaniyên Biopharma bi giranî li laboratîfên xwe yên lêkolînê veberhênan dikin da ku endezyariya li ser daxwazê û mîkrobê wekî karûbarek ji bo pargîdaniyên din ên biyoteknîkî û rêxistinên lêkolînê çalak bikin.
Biyolojiya sentetîk rê dide pêşkeftina robotên zindî û nanoparçeyên ku dikarin emeliyatan bikin û dermanên genetîkî radest bikin.
Zêdebûna pêbaweriya li ser bazarên virtual ji bo dabînkirina kîmyewî, rê dide karsaziyan ku bilez molekulên taybetî peyda bikin û bidest bixin, karîgeriya wan a xebitandinê zêde bikin û dema-bo-bazarê ji bo hilberên nû kêm bikin.
Hikûmet ji bo birêvebirina encamên exlaqî û fikarên ewlehiyê yên biyolojiya sentetîk, bi taybetî di çarçoweya pêşxistina robotên zindî û nanoparçeyên ji bo sepanên bijîjkî de, polîtîkayan pêk tînin.
Saziyên perwerdehiyê ji nû ve bernameyan dişopînin da ku mijarên pêşkeftîtir di biyolojiya sentetîk û zanistên molekulî de vedihewînin, nifşa din a zanyaran ji bo pêşkeftin û fersendên di van waran de amade dikin.