Seli ndogo bandia: Kuunda maisha ya kutosha kwa utafiti wa matibabu

MKOPO WA PICHA:
Mkopo wa picha
Stock

Seli ndogo bandia: Kuunda maisha ya kutosha kwa utafiti wa matibabu

Kustawi kutokana na mitindo ya siku zijazo

Jisajili leo ili kuipa timu yako mfumo mkuu wa mwelekeo na mtizamo unaotumiwa na timu za taaluma mbalimbali, zinazolenga siku zijazo zinazofanya kazi katika idara mbalimbali katika Mikakati, Ubunifu, Ukuzaji wa Bidhaa, Utafiti wa Wawekezaji na Maarifa ya Wateja. Badilisha mitindo ya tasnia kuwa maarifa ya vitendo kwa biashara yako.

Kuanzia $ 15 / mwezi

Seli ndogo bandia: Kuunda maisha ya kutosha kwa utafiti wa matibabu

Maandishi ya kichwa kidogo
Wanasayansi huunganisha uundaji wa kompyuta, uhariri wa vinasaba na baiolojia ya sanisi ili kuunda vielelezo bora zaidi vya masomo ya matibabu.
    • mwandishi:
    • mwandishi jina
      Mtazamo wa Quantumrun
    • Desemba 23, 2022

    Chapisha maandishi

    Wanasayansi wanalenga kuunda mifumo ndogo ya seli inayofanya kazi zaidi iwezekanavyo. Mifumo hii ndio msingi wa ujenzi wa baiolojia sanisi na huruhusu watafiti kusoma tabia ya seli na jeni na ukuzaji wa magonjwa.

    Muktadha wa seli ndogo bandia

    Seli ndogo bandia au upunguzaji wa jenomu ni mbinu ya kivitendo ya baiolojia sintetiki kwa kuelewa jinsi mwingiliano kati ya jeni muhimu hutokeza michakato muhimu ya kifiziolojia. Upunguzaji wa jenomu ulitumia mbinu ya kubuni-build-test-learn ambayo ilitegemea tathmini na mchanganyiko wa sehemu za moduli za genomic na maelezo kutoka transposon mutagenesis (mchakato wa kuhamisha jeni kutoka kwa seva pangishi moja hadi nyingine) ili kusaidia kuelekeza ufutaji wa jeni. Njia hii ilipunguza upendeleo wakati wa kutafuta jeni muhimu na iliwapa wanasayansi zana za kubadilisha, kujenga upya, na kusoma jenomu na kile inachofanya.

    Mnamo mwaka wa 2010, wanasayansi katika Taasisi ya J. Craig Venter Institute (JVCI) yenye makao yake makuu nchini Marekani, walitangaza kuwa wamefanikiwa kuondoa DNA ya bakteria ya Mycoplasma capricolum na badala yake kuweka DNA inayotokana na kompyuta kulingana na bakteria nyingine, Mycoplasma mycoides. Timu iliipa jina kiumbe chao kipya JCVI-syn1.0, au 'Synthetic,' kwa ufupi. Kiumbe hiki kilikuwa spishi ya kwanza ya kujinakilisha Duniani ambayo ilijumuisha wazazi wa kompyuta. Iliundwa ili kusaidia wanasayansi kuelewa jinsi maisha yalivyofanya kazi, kuanzia seli kwenda juu. 

    Mnamo 2016, timu iliunda JCVI-syn3.0, kiumbe chenye seli moja chenye jeni chache kuliko aina nyingine yoyote ya maisha rahisi (jeni 473 pekee ikilinganishwa na jeni 1.0 za JVCI-syn901). Hata hivyo, kiumbe kilifanya kwa njia zisizotabirika. Badala ya kutoa seli zenye afya, iliunda zenye umbo la ajabu wakati wa kujinakili. Wanasayansi waligundua kuwa walikuwa wameondoa jeni nyingi kutoka kwa seli ya asili, pamoja na zile zinazohusika na mgawanyiko wa kawaida wa seli. 

    Athari ya usumbufu

    Wakiwa wameazimia kupata kiumbe chenye afya chenye jeni chache zaidi iwezekanavyo, wanafizikia kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts (MIT) na Taasisi ya Kitaifa ya Viwango na Teknolojia (NIST) walichanganya upya msimbo wa JCVI-syn3.0 mwaka wa 2021. Waliweza kuunda lahaja mpya iitwayo JCVI-syn3A. Ingawa seli hii mpya ina jeni 500 pekee, inafanya kazi kama seli ya kawaida kutokana na kazi ya watafiti. 

    Wanasayansi wanajitahidi kuondoa seli hata zaidi. Mnamo 2021, kiumbe kipya sanifu kinachojulikana kama M. mycoides JCVI-syn3B kilibadilika kwa siku 300, kuonyesha kwamba kinaweza kubadilika katika hali tofauti. Wahandisi wa viumbe pia wana matumaini kwamba kiumbe kilichosawazishwa zaidi kinaweza kusaidia wanasayansi kusoma maisha katika kiwango chake cha msingi na kuelewa jinsi magonjwa yanavyosonga mbele.

    Mnamo 2022, timu ya wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Illinois huko Urbana-Champaign, JVCI, na Technische Universit├Ąt Dresden yenye makao yake Ujerumani iliunda muundo wa kompyuta wa JCVI-syn3A. Mtindo huu unaweza kutabiri kwa usahihi ukuaji wake wa maisha halisi ya analogi na muundo wa molekuli. Kufikia 2022, ilikuwa muundo kamili zaidi wa seli nzima ambao kompyuta imeiga.

    Uigaji huu unaweza kutoa habari muhimu. Data hii inajumuisha kimetaboliki, ukuaji, na michakato ya taarifa za kijeni kwenye mzunguko wa seli. Uchanganuzi huo unatoa maarifa juu ya kanuni za maisha na jinsi seli hutumia nishati, ikijumuisha usafirishaji hai wa asidi ya amino, nyukleotidi na ayoni. Kadiri utafiti mdogo wa seli unavyoendelea kukua, wanasayansi wanaweza kuunda mifumo bora ya baiolojia ya sintetiki ambayo inaweza kutumika kutengeneza dawa, kuchunguza magonjwa, na kugundua matibabu ya kijeni.

    Athari za seli ndogo za bandia

    Athari pana za ukuzaji wa seli ndogo za bandia zinaweza kujumuisha: 

    • Ushirikiano zaidi wa kimataifa ili kuunda mifumo ya maisha iliyovuliwa lakini inayofanya kazi kwa ajili ya utafiti.
    • Kuongezeka kwa ujifunzaji wa mashine na utumiaji wa muundo wa kompyuta ili kupanga miundo ya kibaolojia, kama vile seli za damu na protini.
    • Baiolojia ya hali ya juu na mihuluti ya viumbe hai, ikijumuisha mwili-on-a-chip na roboti hai. Hata hivyo, majaribio haya yanaweza kupokea malalamiko ya kimaadili kutoka kwa baadhi ya wanasayansi.
    • Baadhi ya makampuni ya kibayoteki na ya kibayolojia yanawekeza kwa kiasi kikubwa katika mipango ya baiolojia ya sintetiki ili kuharakisha maendeleo ya dawa na tiba.
    • Kuongezeka kwa uvumbuzi na uvumbuzi katika uhariri wa vinasaba huku wanasayansi wakijifunza zaidi kuhusu jeni na jinsi zinavyoweza kubadilishwa.

    Maswali ya kutoa maoni

    • Ikiwa unafanya kazi katika uwanja wa baiolojia ya sintetiki, ni faida gani nyingine za seli chache?
    • Je, mashirika na taasisi zinaweza kufanya kazi pamoja ili kuendeleza biolojia sintetiki?

    Marejeleo ya maarifa

    Viungo vifuatavyo maarufu na vya kitaasisi vilirejelewa kwa maarifa haya: