సింథటిక్ బయాలజీ కృత్రిమ భాగాలను జీవ కణాలలోకి ఇంజనీర్ చేయడం సాధ్యం చేసింది. ఈ ఫీల్డ్ మాలిక్యులర్ బయాలజీ, కంప్యూటర్ సైన్స్ మరియు కెమిస్ట్రీ యొక్క ఖండన. సింథటిక్ బయాలజీ యొక్క ప్రధాన లక్ష్యాలు మొదటి నుండి జీవశాస్త్రపరంగా ఆచరణీయ కణాలను ఎలా నిర్మించాలో నేర్చుకోవడం, జీవితాన్ని సాధ్యం చేసే రసాయన శాస్త్రంపై మన అవగాహనను మెరుగుపరచడం మరియు మానవాళికి గరిష్ట ప్రయోజనం కోసం జీవ వ్యవస్థలతో మన పరస్పర చర్యలను ఆప్టిమైజ్ చేయడం.
డిజైనర్ కణాల సందర్భం
శాస్త్రవేత్తలు దశాబ్దాలుగా జీవితాన్ని తయారు చేసేందుకు ప్రయత్నిస్తున్నారు. 2016లో వారు మొదటి నుంచి సింథటిక్ సెల్‌ను రూపొందించారు. దురదృష్టవశాత్తూ, కణం అనూహ్యమైన వృద్ధి విధానాలను కలిగి ఉంది-అధ్యయనం చేయడం చాలా కష్టం. అయినప్పటికీ, 2021లో శాస్త్రవేత్తలు స్థిరమైన కణాల పెరుగుదలకు దారితీసే ఏడు జన్యువులను గుర్తించగలిగారు-సింథటిక్ కణాలను రూపొందించడానికి శాస్త్రవేత్తలకు ఈ జన్యువులను అర్థం చేసుకోవడం చాలా అవసరం.
ఇంతలో, ఇతర శాస్త్రీయ పురోగతులు "డిజైనర్ ఫంక్షన్లను" స్వీకరించడానికి ఇప్పటికే ఉన్న కణాలను మార్చడం సాధ్యం చేశాయి. సారాంశంలో, కృత్రిమ జీవశాస్త్రం ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ విధానాలను మార్చడం ద్వారా ఈ కణాలను కొత్త లక్షణాలను పొందేలా చేస్తుంది.
సెల్యులార్ పెరుగుదల మరియు మార్పుకు ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ అవసరం. సింబయోజెనిసిస్ అనేది ఈ రోజు కణాలు ఎలా పని చేస్తాయి అనేదానికి అత్యంత ఆమోదించబడిన సిద్ధాంతం. రెండు బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం బ్యాక్టీరియా ఒకదానికొకటి చుట్టుముట్టినప్పుడు, కణాలు జీర్ణం కాలేదని సిద్ధాంతం నమ్ముతుంది. బదులుగా, వారు ఒక పరస్పర ప్రయోజనకరమైన సంబంధాన్ని ఏర్పరచుకొని, యూకారియోటిక్ కణాన్ని ఏర్పరుస్తారు. యూకారియోటిక్ సెల్ సంక్లిష్టమైన ప్రోటీన్-బిల్డింగ్ మెషినరీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది సెల్ యొక్క జన్యు పదార్ధంలో కోడ్ చేయబడిన ఏదైనా ప్రోటీన్‌ను నిర్మించగలదు.
జర్మన్ శాస్త్రవేత్తలు కృత్రిమ అవయవాలను చొప్పించారు, ఇది సెల్ యొక్క జన్యు పదార్థాన్ని పూర్తిగా కొత్త ప్రోటీన్ల కోసం కోడ్ చేయడానికి సవరించగలదు. అంటే ఇంజనీర్డ్ సెల్ ఇప్పుడు దాని రొటీన్ ఫంక్షన్లలో ఎటువంటి మార్పులు లేకుండా నవల ప్రోటీన్లను ఉత్పత్తి చేయగలదు.
విఘాతం కలిగించే ప్రభావం
సింథటిక్ సెల్ తయారీ మరియు సవరణపై పరిశోధన ఫలితాలను అందించడం కొనసాగితే, వ్యాపారాలు డిజైనర్ సెల్‌లను వాణిజ్యీకరించే అవకాశాన్ని పొందుతాయి. అటువంటి కణాలు కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యం వంటి వాంఛనీయ లక్షణాలను సంకలనం చేయగలవు. డిజైనర్ కణాల ఆవిష్కరణ మన జన్యు అలంకరణపై నియంత్రణ కోసం విపరీతంగా పెరుగుతున్న డిమాండ్‌తో సరికొత్త ఫీల్డ్‌ను సృష్టించగలదు. దురదృష్టవశాత్తు, శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటివరకు అధ్యయనం చేసిన బ్యాక్టీరియా కణాల కంటే మానవ కణాలు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, డిజైనర్ కణాల విస్తృత ఉపయోగం 2030ల నాటికి సురక్షితమైన మానవ ఉపయోగం కోసం మాత్రమే ఆమోదించబడుతుంది.
డిజైనర్ కణాల అప్లికేషన్లు
డిజైనర్ కణాలు విప్లవాత్మకంగా మారవచ్చు:
- వ్యవసాయ రంగం, శాస్త్రవేత్తలు తెగులు నిరోధక పంటలను ఇంజనీరింగ్ చేయడానికి లేదా వ్యవసాయ ఉత్పత్తిని నియంత్రించడానికి అనుమతిస్తుంది.
- వెల్నెస్ పరిశ్రమ, వృద్ధాప్యం యొక్క కాస్మెటిక్ ప్రభావాలకు రోగనిరోధక శక్తిగా మారడానికి మానవ కణాలను ఇంజనీర్ చేయడం సాధ్యపడుతుంది.
- సిస్టిక్ ఫైబ్రోసిస్ వంటి వ్యాధులలో తప్పిపోయిన ప్రోటీన్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి డిజైనర్ కణాలకు శిక్షణ ఇవ్వడం ద్వారా నయం చేయలేని వ్యాధుల చికిత్స.
- ఒక సమయంలో అనేక అంటు వ్యాధుల నుండి తక్షణ రక్షణను అందించగల పెరిగిన రోగనిరోధక శక్తితో డిజైనర్ కణాలను సృష్టించడం ద్వారా ఆరోగ్య సంరక్షణ.
వ్యాఖ్యానించడానికి ప్రశ్నలు
- వివిధ పరిశ్రమలలోని డిజైనర్ సెల్‌ల కోసం మీరు ఏ అదనపు అప్లికేషన్‌ల గురించి ఆలోచించవచ్చు?
- అమరత్వం కోసం డిజైనర్ కణాల అప్లికేషన్లు ఉన్నాయని మీరు అనుకుంటున్నారా?
