သေးငယ်သော ဆဲလ်အတု- ဆေးသုတေသနအတွက် လုံလောက်သောအသက်တာကို ဖန်တီးခြင်း။

• Author:
• စာရေးသူနာမည်

  Quantumrun Foresight
• ဒီဇင်ဘာလတွင် 23, 2022

ဝိပဿနာ အကျဉ်းချုပ်

သက်ရှိများ၏ မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော အရာများကို စူးစမ်းလေ့လာခြင်းဖြင့် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် သေးငယ်သောဆဲလ်များဖန်တီးရန် ဂျီနိုမ်များကို လျှော့ချပြီး သက်ရှိများအတွက် လိုအပ်သော ပင်မလုပ်ဆောင်ချက်များကို ထုတ်ဖော်ပြသခဲ့သည်။ ဤကြိုးပမ်းအားထုတ်မှုများသည် ပုံမှန်မဟုတ်သောဆဲလ်ပုံသဏ္ဍာန်များကဲ့သို့သော မမျှော်လင့်ထားသောရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများနှင့် စိန်ခေါ်မှုများကိုဖြစ်ပေါ်စေပြီး မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာမရှိမဖြစ်လိုအပ်ချက်များကို ပိုမိုသန့်စင်ခြင်းနှင့် နားလည်မှုတို့ကို လှုံ့ဆော်ပေးပါသည်။ ဤသုတေသနသည် ဆေးဝါးဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု၊ ရောဂါလေ့လာမှုနှင့် ပုဂ္ဂိုလ်ရေးသီးသန့်ဆေးပညာတွင် အလားအလာရှိသော အသုံးချမှုများဖြင့် ဓာတုဇီဝဗေဒတွင် တိုးတက်မှုအတွက် လမ်းခင်းပေးသည်။

အနည်းငယ်မျှသာဆဲလ်အတု ဆက်စပ်မှု

သေးငယ်သော ဆဲလ်အတု သို့မဟုတ် ဂျီနိုမ် လျှော့ချခြင်းသည် မရှိမဖြစ် ဗီဇများကြား အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်မှုသည် အရေးကြီးသော ဇီဝကမ္မ ဖြစ်စဉ်များကို မည်ကဲ့သို့ ဖြစ်ပေါ်စေသည်ကို နားလည်ရန်အတွက် လက်တွေ့ကျသော ပေါင်းစပ်ဇီဝဗေဒ ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခု ဖြစ်သည်။ ဂျီနိုမ် လျှော့ချခြင်းသည် အကဲဖြတ်ခြင်းနှင့် transposon mutagenesis (မျိုးဗီဇတစ်ခုမှ အခြားတစ်ခုသို့ ဗီဇများ လွှဲပြောင်းခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်) မှ အကဲဖြတ်ခြင်းနှင့် modular genomic segments များနှင့် အချက်အလက်များ ပေါင်းစပ်မှုအပေါ် မှီခိုရသော ဒီဇိုင်း-build-test-learn method ကို အသုံးပြုထားသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် မရှိမဖြစ် ဗီဇများကို ရှာဖွေသောအခါ ဘက်လိုက်မှုကို လျှော့ချပြီး သိပ္ပံပညာရှင်များအား ဂျီနိုမ်နှင့် ၎င်းလုပ်ဆောင်သည့်အရာတို့ကို ပြောင်းလဲရန်၊ ပြန်လည်တည်ဆောက်ရန်နှင့် လေ့လာရန် ကိရိယာများ ပေးခဲ့သည်။

2010 ခုနှစ်တွင် US အခြေစိုက် J. Craig Venter Institute (JVCI) မှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် Mycoplasma capricolum ဘက်တီးရီးယား၏ DNA ကို အောင်မြင်စွာ ဖယ်ရှားပြီး အခြားသော ဘက်တီးရီးယား ဖြစ်သည့် Mycoplasma mycoides ကို အခြေခံ၍ ကွန်ပျူတာမှ ထုတ်လုပ်သော DNA ဖြင့် အစားထိုးခဲ့ကြောင်း ကြေညာခဲ့သည်။ အဖွဲ့သည် ၎င်းတို့၏ ဇီဝရုပ်အသစ် JCVI-syn1.0 သို့မဟုတ် 'Synthetic' ဟု အတိုကောက် ခေါင်းစဉ်တပ်ခဲ့သည်။ ဤသက်ရှိများသည် ကမ္ဘာပေါ်တွင် ပထမဆုံးသော ကိုယ်တိုင်ပုံတူမျိုးစိတ်များဖြစ်ပြီး ကွန်ပျူတာမိဘများ ပါဝင်သည်။ ဆဲလ်များပေါ်မှအစပြု၍ သက်ရှိများ မည်သို့အလုပ်လုပ်သည်ကို သိပ္ပံပညာရှင်များ နားလည်သဘောပေါက်စေရန် တီထွင်ဖန်တီးထားခြင်းဖြစ်ပါသည်။ 

2016 ခုနှစ်တွင် အဖွဲ့သည် ဆဲလ်တစ်ခုတည်းရှိ ဗီဇများပါရှိသော JCVI-syn3.0 ကို ဖန်တီးခဲ့သည် (JVCI-syn473 ၏ 1.0 ဗီဇများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဗီဇ 901 မျိုးသာရှိသည့် အခြားသိသာထင်ရှားသော သက်ရှိပုံစံများထက်) နည်းပါးသည်။ သို့သော်၊ သက်ရှိများသည် ကြိုတင်မမှန်းဆနိုင်သော နည်းလမ်းများဖြင့် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ကျန်းမာသောဆဲလ်များထုတ်လုပ်မည့်အစား၊ ၎င်းသည် ကိုယ်တိုင်ပုံတူကူးယူစဉ်အတွင်း ထူးဆန်းသောပုံစံများကို ဖန်တီးခဲ့သည်။ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ပုံမှန်ဆဲလ်ခွဲဝေမှုတာဝန်ရှိသူများအပါအဝင် မူလဆဲလ်မှ ဗီဇများစွာကို ဖယ်ရှားခဲ့ကြောင်း သိပ္ပံပညာရှင်များက သဘောပေါက်ခဲ့ကြသည်။ 

အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေတယ်။

ဖြစ်နိုင်ခြေအနည်းဆုံး ဗီဇပါရှိသော ကျန်းမာသောသက်ရှိကို ရှာဖွေရန် ဆုံးဖြတ်ခဲ့ပြီး Massachusetts Institute of Technology (MIT) နှင့် National Institute of Standards and Technology (NIST) တို့မှ ဇီဝရူပဗေဒပညာရှင်များသည် 3.0 ခုနှစ်တွင် JCVI-syn2021 ကုဒ်ကို ရောစပ်၍ ဖန်တီးနိုင်ခဲ့ကြသည်။ JCVI-syn3A ဟုခေါ်သော မူကွဲအသစ်။ ဤဆဲလ်အသစ်တွင် ဗီဇ 500 သာရှိသော်လည်း သုတေသီများ၏ လုပ်ဆောင်မှုကြောင့် ၎င်းသည် ပုံမှန်ဆဲလ်တစ်ခုကဲ့သို့ ပြုမူသည်။ 

သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ဆဲလ်များကို ထပ်မံဖယ်ရှားရန် လုပ်ဆောင်နေကြသည်။ 2021 ခုနှစ်တွင် M. mycoides JCVI-syn3B ဟုလူသိများသော ဓာတုသက်ရှိအသစ်တစ်မျိုးသည် ရက်ပေါင်း 300 ကြာ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲလာကာ မတူညီသောအခြေအနေများတွင် ပြောင်းလဲနိုင်ကြောင်း သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဇီဝအင်ဂျင်နီယာများသည် ပိုမိုချောမွေ့သောသက်ရှိများသည် ၎င်း၏အခြေခံအကျဆုံးအဆင့်တွင် သိပ္ပံပညာရှင်များ၏ဘဝလေ့လာမှုကို ကူညီပေးနိုင်ပြီး ရောဂါများ မည်သို့တိုးတက်ကြောင်းကို နားလည်နိုင်သည်ကိုလည်း အကောင်းမြင်ကြသည်။

2022 ခုနှစ်တွင် Urbana-Champaign၊ JVCI နှင့် Germany အခြေစိုက် Technische Universität Dresden တို့မှ University of Illinois မှ သိပ္ပံပညာရှင်အဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် JCVI-syn3A ၏ ကွန်ပျူတာပုံစံကို ဖန်တီးခဲ့သည်။ ဤပုံစံသည် ၎င်း၏ လက်တွေ့ဘဝ analog ၏ ကြီးထွားမှုနှင့် မော်လီကျူးဖွဲ့စည်းပုံကို တိကျစွာ ခန့်မှန်းနိုင်သည်။ 2022 ခုနှစ်အထိ၊ ၎င်းသည် ကွန်ပြူတာမှ ပုံဖော်ထားသည့် အပြည့်စုံဆုံး ဆဲလ်တစ်ခုလုံးပုံစံဖြစ်သည်။

ဤသရုပ်ဖော်မှုများသည် အဖိုးတန်အချက်အလက်များကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။ ဤဒေတာတွင် ဆဲလ်လည်ပတ်မှုတစ်ခုအတွင်း ဇီဝြဖစ်ပျက်မှု၊ ကြီးထွားမှုနှင့် မျိုးဗီဇဆိုင်ရာ အချက်အလက် လုပ်ငန်းစဉ်များ ပါဝင်သည်။ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်တွင် အမိုင်နိုအက်ဆစ်များ၊ နျူကလီးအိုရိုက်များနှင့် အိုင်းယွန်းများ၏ တက်ကြွစွာ ပို့ဆောင်မှုအပါအဝင် ဆဲလ်များသည် စွမ်းအင်သုံးစွဲပုံနှင့် သက်ရှိအခြေခံမူများကို ထိုးထွင်းသိမြင်စေပါသည်။ ဆဲလ်အနည်းငယ်မျှသာ သုတေသနပြုမှုများ ဆက်လက်ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ဆေးဝါးများတီထွင်ခြင်း၊ ရောဂါများကိုလေ့လာခြင်းနှင့် မျိုးရိုးဗီဇကုထုံးများကို ရှာဖွေတွေ့ရှိရန် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ဓာတုဇီဝဗေဒစနစ်များကို ဖန်တီးနိုင်သည်။

အနည်းငယ်မျှသာ ဆဲလ်အတုများ၏ သက်ရောက်မှုများ

အတုအနိမ့်ဆုံးဆဲလ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု၏ ကျယ်ပြန့်သောသက်ရောက်မှုများ ပါဝင်နိုင်သည်- 

• သုတေသနအတွက် ဖယ်ထုတ်ထားသော်လည်း လုပ်ဆောင်နိုင်သော ဘဝစနစ်များကို ဖန်တီးရန် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုများ။
• သွေးဆဲလ်များနှင့် ပရိုတင်းများကဲ့သို့ ဇီဝဖွဲ့စည်းပုံများကို မြေပုံဆွဲရန်အတွက် စက်သင်ယူမှုနှင့် ကွန်ပျူတာပုံစံအသုံးပြုမှု တိုးမြှင့်အသုံးပြုခြင်း။
• ကိုယ်ထည်-တစ်ချပ်ချင်းနှင့် တိုက်ရိုက်စက်ရုပ်များ အပါအဝင် အဆင့်မြင့် ဓာတုဇီဝဗေဒနှင့် စက်-ဇီဝဗေဒ ပေါင်းစပ်မှုများ။ သို့သော်လည်း ဤစမ်းသပ်မှုများသည် သိပ္ပံပညာရှင်အချို့ထံမှ ကျင့်ဝတ်ဆိုင်ရာ မကျေနပ်ချက်များကို လက်ခံရရှိနိုင်ပါသည်။
• အချို့သော ဇီဝနည်းပညာနှင့် ဇီဝဆေးဝါးကုမ္ပဏီများသည် ဆေးဝါးနှင့် ကုထုံးဆိုင်ရာ တိုးတက်မှုများကို အမြန်ခြေရာခံနိုင်ရန် ဓာတုဇီဝဗေဒ အစပျိုးမှုများတွင် အကြီးအကျယ် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံကြသည်။
• မျိုးရိုးဗီဇအကြောင်း သိပ္ပံပညာရှင်များ ပိုမိုလေ့လာသိရှိလာသောကြောင့် မျိုးရိုးဗီဇပြုပြင်ခြင်းတွင် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများ တိုးမြင့်လာပါသည်။
• ကျင့်ဝတ်ဆိုင်ရာအလေ့အကျင့်များသေချာစေရန် ဇီဝနည်းပညာဆိုင်ရာ သုတေသနဆိုင်ရာ စည်းမျဉ်းများကို မြှင့်တင်ထားပြီး သိပ္ပံဆိုင်ရာ သမာဓိနှင့် အများသူငှာယုံကြည်မှုတို့ကို အကာအကွယ်ပေးပါသည်။
• ပေါင်းစပ်ဇီဝဗေဒနှင့် အတုမဲ့ဘဝပုံစံများကို အာရုံစိုက်သည့် ပညာရေးနှင့် လေ့ကျင့်ရေးအစီအစဉ်အသစ်များ ပေါ်ထွက်လာပြီး မျိုးဆက်သစ် သိပ္ပံပညာရှင်များကို အထူးပြုကျွမ်းကျင်မှုများဖြင့် ဖြည့်ဆည်းပေးပါသည်။
• အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေသော ကုသမှုများနှင့် ရောဂါရှာဖွေရေးများအတွက် ဆဲလ်အတုနှင့် ဓာတုဇီဝဗေဒကို အသုံးပြု၍ ပုဂ္ဂိုလ်ရေးသီးသန့်ဆေးပညာဆီသို့ ကျန်းမာရေးစောင့်ရှောက်မှုဗျူဟာများ ပြောင်းလဲပါ။

စဉ်းစားရန်မေးခွန်းများ

• ဓာတုဇီဝဗေဒနယ်ပယ်တွင် အလုပ်လုပ်ပါက၊ သေးငယ်သောဆဲလ်များ၏ အခြားအကျိုးကျေးဇူးများကား အဘယ်နည်း။
• ပေါင်းစပ်ဇီဝဗေဒကို တိုးတက်စေရန် အဖွဲ့အစည်းများနှင့် အဖွဲ့အစည်းများ မည်သို့ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်နိုင်မည်နည်း။