Sintetična biologija je omogočila vgradnjo umetnih komponent v žive celice. Področje je stičišče molekularne biologije, računalništva in kemije. Glavni cilji sintetične biologije vključujejo učenje, kako zgraditi biološko žive celice iz nič, izboljšati naše razumevanje kemije, ki omogoča življenje, in optimizirati naše interakcije z biološkimi sistemi v največjo korist človeštvu.
Kontekst oblikovalskih celic
Znanstveniki so desetletja poskušali ustvariti življenje. Leta 2016 so iz nič ustvarili sintetično celico. Na žalost je imela celica nepredvidljive vzorce rasti, zaradi česar jo je izjemno težko preučevati. Vendar pa je leta 2021 znanstvenikom uspelo določiti sedem genov, ki vodijo do dosledne celične rasti – razumevanje teh genov je ključnega pomena za znanstvenike pri ustvarjanju sintetičnih celic.
Medtem je drugi znanstveni napredek omogočil spremembo obstoječih celic, da bi prevzele "funkcije oblikovalca". V bistvu lahko sintetična biologija povzroči, da te celice pridobijo nove lastnosti s spreminjanjem mehanizmov sinteze beljakovin.
Sinteza beljakovin je bistvena za celično rast in modifikacijo. Simbiogeneza je danes najbolj sprejeta teorija o delovanju celic. Teorija meni, da ko so se bakterije pred dvema milijardama let zajele, se celice niso prebavile. Namesto tega sta oblikovala vzajemno koristno razmerje in oblikovala evkariontsko celico. Evkariontska celica ima zapleten mehanizem za gradnjo beljakovin, ki lahko zgradi katero koli beljakovino, kodirano v genetskem materialu celice.
Nemški znanstveniki so vstavili sintetične organele, ki lahko spremenijo genetski material celice za kodiranje popolnoma novih beljakovin. To pomeni, da lahko inženirska celica zdaj proizvaja nove beljakovine brez kakršnih koli sprememb v svojih rutinskih funkcijah.
Moteč vpliv
Če bodo raziskave proizvodnje in modifikacije sintetičnih celic še naprej dajale rezultate, bodo podjetja morda izkoristila priložnost za komercializacijo oblikovalskih celic. Take celice bi lahko imele spremenjene želene lastnosti, kot je sposobnost fotosinteze. Izum oblikovanih celic bi lahko ustvaril povsem novo področje z eksponentno naraščajočim povpraševanjem po nadzoru nad našim genetskim sestavom. Na žalost so človeške celice veliko bolj zapletene od bakterijskih celic, ki so jih znanstveniki preučevali doslej. Zato bo široka uporaba načrtovanih celic verjetno odobrena za varno uporabo pri ljudeh do leta 2030.
Aplikacije oblikovalskih celic
Oblikovalske celice lahko revolucionirajo:
- Področje kmetijstva, ki znanstvenikom omogoča ustvarjanje pridelkov, odpornih proti škodljivcem, ali uravnavanje kmetijske proizvodnje.
- Industrija dobrega počutja, ki omogoča inženiring človeških celic, da postanejo imune na kozmetične učinke staranja.
- Zdravljenje neozdravljivih bolezni z usposabljanjem oblikovanih celic za proizvodnjo manjkajočih beljakovin pri boleznih, kot je cistična fibroza.
- Zdravstveno varstvo z ustvarjanjem oblikovanih celic s povečano odpornostjo, ki lahko zagotovijo takojšnjo zaščito pred več nalezljivimi boleznimi hkrati.
Vprašanja za komentiranje
- Katere dodatne aplikacije si lahko omislite za oblikovalske celice v različnih panogah?
- Ali menite, da obstajajo aplikacije oblikovalskih celic v iskanju nesmrtnosti?
