Sentetik biyoloji, yapay bileşenleri canlı hücrelere dönüştürmeyi mümkün kıldı. Alan moleküler biyoloji, bilgisayar bilimi ve kimyanın bir kesişimidir. Sentetik biyolojinin ana hedefleri arasında biyolojik olarak canlı hücrelerin nasıl sıfırdan inşa edileceğini öğrenmek, yaşamı mümkün kılan kimya anlayışımızı geliştirmek ve biyolojik sistemlerle etkileşimlerimizi insanlığa maksimum fayda sağlayacak şekilde optimize etmek yer alır.
Tasarımcı hücreler bağlamı
Bilim adamları yaşam üretmeye çalışmak için onlarca yıl harcadılar. 2016'da sıfırdan sentetik bir hücre yarattılar. Ne yazık ki, hücrenin öngörülemeyen büyüme kalıpları vardı ve bu da çalışmayı son derece zorlaştırıyordu. Bununla birlikte, 2021'de bilim adamları, tutarlı hücre büyümesine yol açan yedi geni belirlemeyi başardılar - bu genleri anlamak, bilim adamlarının sentetik hücreler oluşturması için hayati önem taşıyor.
Bu arada, diğer bilimsel gelişmeler, mevcut hücrelerin "tasarımcı işlevleri" benimsemesi için değiştirilmesini mümkün kıldı. Özünde, sentetik biyoloji, protein sentez mekanizmalarını değiştirerek bu hücrelerin yeni nitelikler kazanmasını sağlayabilir.
Protein sentezi, hücresel büyüme ve modifikasyon için gereklidir. Simbiyogenez, hücrelerin bugün nasıl çalıştığına dair en çok kabul gören teoridir. Teori, iki milyar yıl önce bakteriler birbirini yuttuğunda hücrelerin sindirilmediğine inanıyor. Bunun yerine, ökaryotik hücreyi oluşturan karşılıklı olarak yararlı bir ilişki kurdular. Ökaryotik hücre, hücrenin genetik materyalinde kodlanmış herhangi bir proteini oluşturabilen karmaşık protein oluşturma makinelerine sahiptir.
Alman bilim adamları, tamamen yeni proteinleri kodlamak için hücrenin genetik materyalini değiştirebilen sentetik organeller yerleştirdiler. Bu, tasarlanmış hücrenin artık rutin işlevlerinde herhangi bir değişiklik olmaksızın yeni proteinler üretebileceği anlamına geliyor.
Yıkıcı Etki
Sentetik hücre üretimi ve modifikasyonu üzerine araştırmalar sonuç vermeye devam ederse, işletmeler tasarımcı hücrelerini ticarileştirme şansını yakalayabilir. Bu tür hücreler, fotosentez yapma yeteneği gibi, içinde düzenlenen arzu edilen özelliklere sahip olabilir. Tasarımcı hücrelerin icadı, genetik yapımız üzerindeki kontrol için katlanarak artan bir taleple yepyeni bir alan yaratabilir. Ne yazık ki, insan hücreleri, bilim adamlarının şimdiye kadar üzerinde çalıştığı bakteri hücrelerinden çok daha karmaşıktır. Bu nedenle, tasarımcı hücrelerin yaygın kullanımı muhtemelen ancak 2030'larda güvenli insan kullanımı için onaylanacaktır.
Tasarımcı hücrelerinin uygulamaları
Tasarımcı hücreler devrim yaratabilir:
- Bilim adamlarının haşere dirençli mahsuller üretmesine veya tarımsal çıktıyı düzenlemesine izin veren tarım alanı.
- Sağlıklı yaşam endüstrisi, insan hücrelerinin yaşlanmanın kozmetik etkilerine karşı bağışıklık kazanmasını mümkün kılar.
- Tasarımcı hücreleri kistik fibroz gibi hastalıklarda eksik proteinleri üretmeleri için eğiterek tedavi edilemez hastalıkların tedavisi.
- Aynı anda birkaç bulaşıcı hastalıktan anında koruma sağlayabilen, bağışıklığı artırılmış tasarımcı hücreler oluşturarak sağlık.
Yorum yapılacak sorular
- Farklı endüstrilerdeki tasarımcı hücreleri için hangi ek uygulamaları düşünebilirsiniz?
- Sizce ölümsüzlük arayışında tasarımcı hücrelerin uygulamaları var mı?
