Sela kely artifisialy: Mamorona fiainana ampy ho an'ny fikarohana ara-pitsaboana

SARY CREDIT:
Image credit
iStock

Sela kely artifisialy: Mamorona fiainana ampy ho an'ny fikarohana ara-pitsaboana

Sela kely artifisialy: Mamorona fiainana ampy ho an'ny fikarohana ara-pitsaboana

Lahatsoratra misy lohateniny
Ny mpahay siansa dia manambatra ny modelin'ny solosaina, ny fanovana fototarazo ary ny biolojia synthetic mba hamoronana santionany tonga lafatra ho an'ny fandalinana ara-pitsaboana.
    • Author:
    • Anaran'ny mpanoratra
      Quantumrun Foresight
    • Desambra 23, 2022

    Famintinana insight

    Mikaroka ny zava-dehibe amin'ny fiainana ny mpahay siansa dia nampihena ny génome mba hamoronana sela faran'izay kely indrindra, manambara ireo asa fototra ilaina amin'ny fiainana. Ireo ezaka ireo dia nitarika fikarohana sy fanamby tsy nampoizina, toy ny bikan'ny sela tsy ara-dalàna, izay nahatonga ny fanatsarana bebe kokoa sy ny fahatakarana ireo fototarazo ilaina. Ity fikarohana ity dia manome lalana ho an'ny fandrosoana amin'ny biolojia synthetic, miaraka amin'ny fampiharana mety amin'ny fampivoarana zava-mahadomelina, fandalinana aretina ary fitsaboana manokana.

    Contexte cellule minimal artificielle

    Ny sela faran'ny artifisialy na ny fampihenana ny génome dia fomba fiasa biolojika azo ampiharina amin'ny fahatakarana ny fomba mahatonga ny fifandraisana eo amin'ny fototarazo tena ilaina amin'ny fizotry ny fizika tena ilaina. Ny fampihenana ny genome dia nampiasa fomba famolavolana-manangana-fitsapana-mianatra izay niantehitra tamin'ny fanombanana sy fampifangaroana ny fizarana génomika modular sy ny fampahalalana avy amin'ny mutagenesis transposon (ny dingan'ny famindrana fototarazo avy amin'ny mpampiantrano iray mankany amin'ny iray hafa) mba hanampy amin'ny fitarihana ny famafana ny fototarazo. Ity fomba ity dia nampihena ny fitongilanana rehefa nahita fototarazo tena ilaina ary nanome ny mpahay siansa ny fitaovana hanovana, hanorina ary handalina ny génome sy ny zavatra ataony.

    Tamin'ny 2010, ny mpahay siansa ao amin'ny J. Craig Venter Institute (JVCI) miorina any Etazonia dia nanambara fa nahomby izy ireo tamin'ny fanesorana ny ADN ny bakteria Mycoplasma capricolum ary nosoloana azy amin'ny ADN noforonin'ny ordinatera mifototra amin'ny bakteria hafa, Mycoplasma mycoides. Nantsoin'ny ekipany hoe JCVI-syn1.0, na 'Synthetic', raha fintinina, ny zavamiainany vaovao. Io zavamananaina io no karazam-biby mamokatra tena voalohany eto an-tany izay ahitana ray aman-dreny informatika. Izy io dia noforonina mba hanampiana ny mpahay siansa hahatakatra ny fomba fiasan'ny fiainana, manomboka amin'ny sela. 

    Tamin'ny taona 2016, ny ekipa dia namorona JCVI-syn3.0, zavamananaina misy sela tokana manana fototarazo vitsy kokoa noho ny endrika hafa amin'ny fiainana tsotra (genetika 473 ihany raha oharina amin'ny fototarazo 1.0 an'ny JVCI-syn901). Na izany aza, ny zavamananaina dia niasa tamin'ny fomba tsy ampoizina. Tsy namokatra sela salama izy io, fa namorona sela hafakely nandritra ny famerenan-tena. Fantatry ny mpahay siansa fa be loatra ny fototarazo nolavin'izy ireo tao amin'ny sela tany am-boalohany, anisan'izany ireo tompon'andraikitra amin'ny fizarana sela mahazatra. 

    Fiantraikany manakorontana

    Tapa-kevitra ny hitady zavamananaina salama miaraka amin'ny fototarazo vitsy indrindra azo atao, ireo biophysicists avy amin'ny Massachusetts Institute of Technology (MIT) sy ny National Institute of Standards and Technology (NIST) dia nanamboatra ny code JCVI-syn3.0 tamin'ny taona 2021. variana vaovao antsoina hoe JCVI-syn3A. Na dia manana fototarazo 500 monja aza io sela vaovao io, dia toy ny sela mahazatra izy io noho ny asan’ny mpikaroka. 

    Miezaka ny hanala ny sela bebe kokoa ny mpahay siansa. Tamin'ny 2021, nisy zavamananaina sentetika vaovao antsoina hoe M. mycoides JCVI-syn3B nivoatra nandritra ny 300 andro, izay mampiseho fa afaka miova izy amin'ny toe-javatra samihafa. Ny bioengineers koa dia manantena fa ny zavamananaina mirindra kokoa dia afaka manampy ny mpahay siansa hianatra ny fiainana amin'ny ambaratonga fototra indrindra ary hahatakatra ny fivoaran'ny aretina.

    Tamin'ny 2022, ekipa mpahay siansa avy ao amin'ny Oniversiten'i Illinois ao Urbana-Champaign, JVCI, ary Technische Universität Dresden miorina any Alemaina no namorona modely informatika an'ny JCVI-syn3A. Ity modely ity dia afaka maminavina tsara ny fitomboan'ny analogue tena izy sy ny firafitry ny molekiola. Tamin'ny taona 2022, io no modely feno sela feno indrindra nataon'ny solosaina iray.

    Afaka manome fampahalalana sarobidy ireo simulation ireo. Ity angona ity dia ahitana ny metabolisma, ny fitomboana ary ny fizotran'ny fampahafantarana fototarazo mandritra ny tsingerin'ny sela. Ny famakafakana dia manome fahatakarana ny fitsipiky ny fiainana sy ny fomba andanian'ny sela angovo, ao anatin'izany ny fitaterana mavitrika ny asidra amine, ny nucleotides ary ny ion. Noho ny fitomboan'ny fikarohana sela kely indrindra, ny mpahay siansa dia afaka mamorona rafitra biolojia synthetic tsara kokoa izay azo ampiasaina amin'ny famolavolana zava-mahadomelina, fandalinana aretina ary hahitana fitsaboana fototarazo.

    Ny fiantraikan'ny sela kely artifisialy

    Ny fiantraikany lehibe kokoa amin'ny fivoaran'ny sela kely artifisialy dia mety ahitana: 

    • Fiaraha-miasa maneran-tany bebe kokoa mba hamoronana rafi-piainana tsy misy dikany nefa miasa ho an'ny fikarohana.
    • Nitombo ny fianarana milina sy ny fampiasana modely amin'ny ordinatera mba hanaovana sarintany ny rafitra biolojika, toy ny selan-dra sy ny proteinina.
    • Ny biolojia synthétique mandroso sy ny hybrides amin'ny machine-organism, ao anatin'izany ny body-on-a-chip sy robots velona. Na izany aza, mety hahazo fitarainana etika avy amin'ny mpahay siansa sasany ireo andrana ireo.
    • Ny orinasa biotech sy biopharma sasany dia mampiasa vola be amin'ny hetsika biolojia sintetika mba hanafaingana ny fivoaran'ny zava-mahadomelina sy fitsaboana.
    • Nitombo ny fanavaozana sy ny fikarohana amin'ny fanovana fototarazo rehefa mianatra bebe kokoa momba ny fototarazo sy ny fomba azo amboarina ny mpahay siansa.
    • Fitsipika nohatsaraina momba ny fikarohana bioteknolojia mba hiantohana ny fomba amam-panao, miaro ny fahamendrehana ara-tsiansa sy ny fahatokisan'ny vahoaka.
    • Nipoitra ny fandaharam-pampianarana sy fanofanana vaovao niompana tamin'ny biolojia synthetic sy ny biôlôjia artifisialy, izay nampitaovana ireo mpahay siansa taranaka manaraka manana fahaiza-manao manokana.
    • Manova ny paikady momba ny fahasalamana mankany amin'ny fitsaboana manokana, mampiasa sela artifisialy sy biolojia synthetic ho an'ny fitsaboana sy diagnostika namboarina.

    Fanontaniana hodinihina

    • Raha miasa amin'ny sehatry ny biolojia sintetika ianao, inona no tombony hafa amin'ny sela kely indrindra?
    • Ahoana no ahafahan'ny fikambanana sy andrim-panjakana miara-miasa hampandroso ny biolojia sintetika?

    References insight

    Ireto rohy malaza sy andrim-panjakana manaraka ireto no nalaina ho an'ity fahitana ity: