సింథటిక్ బయాలజీ అనేది కొత్త భాగాలు మరియు వ్యవస్థలను రూపొందించడానికి జీవశాస్త్రానికి ఇంజనీరింగ్ సూత్రాలను వర్తింపజేసే అభివృద్ధి చెందుతున్న జీవిత శాస్త్రం. ఔషధ ఆవిష్కరణలో, సింథటిక్ జీవశాస్త్రం ఆన్-డిమాండ్ అణువులను సృష్టించడం ద్వారా వైద్య చికిత్సలో విప్లవాత్మక మార్పులు చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.
ఆన్-డిమాండ్ అణువుల సందర్భం
పునరుత్పాదక జీవ ఇంధనాలు లేదా క్యాన్సర్-నిరోధక మందులు వంటి కొత్త మరియు స్థిరమైన అణువులను రూపొందించడానికి మెటబాలిక్ ఇంజనీరింగ్ శాస్త్రవేత్తలు ఇంజనీరింగ్ కణాలను ఉపయోగించేందుకు అనుమతిస్తుంది. మెటబాలిక్ ఇంజనీరింగ్ అందించే అనేక అవకాశాలతో, ఇది 2016లో వరల్డ్ ఎకనామిక్ ఫోరమ్ ద్వారా "టాప్ టెన్ ఎమర్జింగ్ టెక్నాలజీస్"లో ఒకటిగా పరిగణించబడింది. అదనంగా, పారిశ్రామిక జీవశాస్త్రం పునరుత్పాదక బయోప్రొడక్ట్‌లు మరియు మెటీరియల్‌లను అభివృద్ధి చేయడం, పంటలను మెరుగుపరచడం మరియు కొత్త ఎనేబుల్ చేయడంలో సహాయపడుతుందని భావిస్తున్నారు. బయోమెడికల్ అప్లికేషన్లు.
సింథటిక్ లేదా ల్యాబ్-సృష్టించిన జీవశాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక లక్ష్యం జన్యు మరియు జీవక్రియ ఇంజనీరింగ్‌ను మెరుగుపరచడానికి ఇంజనీరింగ్ సూత్రాలను ఉపయోగించడం. సింథటిక్ బయాలజీలో మలేరియా-కారక దోమలను తొలగించే జన్యు మార్పులు లేదా రసాయనిక ఎరువులను భర్తీ చేయగల ఇంజనీర్డ్ మైక్రోబయోమ్‌లు వంటి జీవక్రియేతర పనులు కూడా ఉంటాయి. ఈ క్రమశిక్షణ వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది, హై-త్రూపుట్ ఫినోటైపింగ్ (జెనెటిక్ మేకప్ లేదా లక్షణాలను అంచనా వేసే ప్రక్రియ), DNA సీక్వెన్సింగ్ మరియు సంశ్లేషణ సామర్థ్యాలను వేగవంతం చేయడం మరియు CRISPR-ప్రారంభించబడిన జన్యు సవరణ ద్వారా అభివృద్ధి చెందుతుంది.
ఈ సాంకేతికతలు అభివృద్ధి చెందుతున్నందున, అన్ని రకాల పరిశోధనల కోసం ఆన్-డిమాండ్ అణువులు మరియు సూక్ష్మజీవులను సృష్టించే పరిశోధకుల సామర్థ్యాలు కూడా పెరుగుతాయి. ప్రత్యేకించి, మెషిన్ లెర్నింగ్ (ML) అనేది జీవ వ్యవస్థ ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో అంచనా వేయడం ద్వారా సింథటిక్ అణువుల సృష్టిని వేగంగా ట్రాక్ చేయగల సమర్థవంతమైన సాధనం. ప్రయోగాత్మక డేటాలోని నమూనాలను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, ML అది ఎలా పనిచేస్తుందనే దానిపై తీవ్రమైన అవగాహన అవసరం లేకుండా అంచనాలను అందించగలదు.
విఘాతం కలిగించే ప్రభావం
ఆన్-డిమాండ్ అణువులు ఔషధ ఆవిష్కరణలో అత్యంత సంభావ్యతను ప్రదర్శిస్తాయి. ఔషధ లక్ష్యం అనేది ప్రోటీన్-ఆధారిత అణువు, ఇది వ్యాధి లక్షణాలను కలిగించడంలో పాత్ర పోషిస్తుంది. వ్యాధి లక్షణాలకు దారితీసే విధులను మార్చడానికి లేదా ఆపడానికి మందులు ఈ అణువులపై పనిచేస్తాయి. సంభావ్య ఔషధాలను కనుగొనడానికి, శాస్త్రవేత్తలు తరచుగా రివర్స్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు, ఇది ఆ ఫంక్షన్‌లో ఏ అణువులు పాల్గొంటున్నాయో గుర్తించడానికి తెలిసిన ప్రతిచర్యను అధ్యయనం చేస్తుంది. ఈ పద్ధతిని టార్గెట్ డీకాన్వల్యూషన్ అంటారు. ఏ అణువు కావలసిన పనితీరును చేస్తుందో గుర్తించడానికి సంక్లిష్ట రసాయన మరియు సూక్ష్మజీవ అధ్యయనాలు అవసరం.
ఔషధ ఆవిష్కరణలో సింథటిక్ జీవశాస్త్రం పరమాణు స్థాయిలో వ్యాధి విధానాలను పరిశోధించడానికి కొత్త సాధనాలను రూపొందించడానికి శాస్త్రవేత్తలను అనుమతిస్తుంది. సెల్యులార్ స్థాయిలో ఏ ప్రక్రియలు జరుగుతున్నాయో అంతర్దృష్టిని అందించగల జీవన వ్యవస్థలైన సింథటిక్ సర్క్యూట్‌లను రూపొందించడం ద్వారా దీన్ని చేయడానికి ఒక మార్గం. జినోమ్ మైనింగ్ అని పిలిచే ఔషధ ఆవిష్కరణకు ఈ సింథటిక్ బయాలజీ విధానాలు వైద్యరంగంలో విప్లవాత్మక మార్పులు తెచ్చాయి.
ఫ్రాన్స్‌కు చెందిన గ్రీన్‌ఫార్మా ఆన్-డిమాండ్ అణువులను అందించే కంపెనీకి ఉదాహరణ. కంపెనీ సైట్ ప్రకారం, గ్రీన్‌ఫార్మా ఔషధ, సౌందర్య, వ్యవసాయ మరియు చక్కటి రసాయన పరిశ్రమల కోసం రసాయనాలను సరసమైన ధరకు సృష్టిస్తుంది. అవి గ్రామ్ నుండి మిల్లీగ్రాముల స్థాయిలలో అనుకూల సంశ్లేషణ అణువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. సంస్థ ప్రతి క్లయింట్‌కు నియమించబడిన ప్రాజెక్ట్ మేనేజర్ (Ph.D.) మరియు రెగ్యులర్ రిపోర్టింగ్ విరామాలను అందిస్తుంది. ఈ సేవను అందించే మరో లైఫ్ సైన్సెస్ సంస్థ కెనడా-ఆధారిత OTAVA కెమికల్స్, ఇది ముప్పై-వేల బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లు మరియు 12 అంతర్గత ప్రతిచర్యల ఆధారంగా 44 బిలియన్ల ఆన్-డిమాండ్ అణువుల సేకరణను కలిగి ఉంది.
ఆన్-డిమాండ్ అణువుల యొక్క చిక్కులు
ఆన్-డిమాండ్ అణువుల యొక్క విస్తృత చిక్కులు వీటిని కలిగి ఉండవచ్చు:
- లైఫ్ సైన్సెస్ సంస్థ తమ డేటాబేస్‌లకు జోడించడానికి కొత్త అణువులు మరియు రసాయన భాగాలను వెలికితీసేందుకు కృత్రిమ మేధస్సు మరియు MLలో పెట్టుబడి పెడుతోంది.
- మరిన్ని కంపెనీలు మరింత అన్వేషించడానికి మరియు ఉత్పత్తులు మరియు సాధనాలను అభివృద్ధి చేయడానికి అవసరమైన అణువులకు సులభంగా యాక్సెస్ కలిగి ఉంటాయి.
- చట్టవిరుద్ధమైన పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి కోసం సంస్థలు కొన్ని అణువులను ఉపయోగించకుండా ఉండేలా నిబంధనలు లేదా ప్రమాణాల కోసం కొందరు శాస్త్రవేత్తలు పిలుపునిచ్చారు.
- బయోఫార్మా సంస్థలు ఇతర బయోటెక్ సంస్థలు మరియు పరిశోధనా సంస్థలకు సేవగా ఆన్-డిమాండ్ మరియు మైక్రోబ్ ఇంజనీరింగ్‌ను ఎనేబుల్ చేయడానికి వారి పరిశోధనా ప్రయోగశాలలలో భారీగా పెట్టుబడి పెడుతున్నాయి.
- సింథటిక్ బయాలజీ సజీవ రోబోట్‌లు మరియు నానోపార్టికల్స్ అభివృద్ధిని అనుమతిస్తుంది, ఇవి శస్త్రచికిత్సలు చేయగలవు మరియు జన్యు చికిత్సలను అందించగలవు.
వ్యాఖ్యానించడానికి ప్రశ్నలు
- ఆన్-డిమాండ్ అణువుల యొక్క కొన్ని ఇతర సంభావ్య వినియోగ సందర్భాలు ఏమిటి?
- ఈ సేవ శాస్త్రీయ పరిశోధన మరియు అభివృద్ధిని ఎలా మార్చగలదు?
