Talab bo'yicha molekulalar: oson mavjud molekulalar katalogi

• Muallif:
• Muallifning ismi

  Kvant davrini bashorat qilish
• Dekabr 22, 2022

Sintetik biologiya - yangi qismlar va tizimlarni yaratish uchun biologiyaga muhandislik tamoyillarini qo'llaydigan rivojlanayotgan hayot haqidagi fan. Dori-darmonlarni kashf qilishda sintetik biologiya talabga javob beradigan molekulalarni yaratish orqali tibbiy davolanishni inqilob qilish imkoniyatiga ega.

Talab bo'yicha molekulalar konteksti

Metabolik muhandislik olimlarga qayta tiklanadigan bioyoqilg'i yoki saraton kasalligining oldini oluvchi dorilar kabi yangi va barqaror molekulalarni yaratish uchun muhandislik hujayralaridan foydalanishga imkon beradi. Metabolik muhandislik taklif qiladigan ko'plab imkoniyatlar bilan u 2016 yilda Jahon Iqtisodiy Forumi tomonidan "Eng yaxshi o'nta rivojlanayotgan texnologiyalar" qatoriga kiritilgan. Bundan tashqari, sanoatlashgan biologiya qayta tiklanadigan biomahsulotlar va materiallarni ishlab chiqishga, ekinlarni yaxshilashga va yangi texnologiyalarni yaratishga yordam berishi kutilmoqda. biomedikal ilovalar.

Sintetik yoki laboratoriyada yaratilgan biologiyaning asosiy maqsadi genetik va metabolik muhandislikni yaxshilash uchun muhandislik tamoyillaridan foydalanishdir. Sintetik biologiya metabolik bo'lmagan vazifalarni ham o'z ichiga oladi, masalan, bezgakni keltirib chiqaradigan chivinlarni yo'q qiladigan genetik modifikatsiyalar yoki kimyoviy o'g'itlarni almashtirishi mumkin bo'lgan muhandislik mikrobiomlari. Ushbu intizom tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda, uni yuqori samarali fenotiplash (genetik tarkib yoki xususiyatlarni baholash jarayoni), DNKni ketma-ketlashtirish va sintez qilish imkoniyatlarini tezlashtirish va CRISPR-ga asoslangan genetik tahrirlash sohasidagi yutuqlar qo'llab-quvvatlanadi.

Ushbu texnologiyalar rivojlangan sari tadqiqotchilarning barcha turdagi tadqiqotlar uchun talab qilinadigan molekulalar va mikroblarni yaratish imkoniyatlari oshib bormoqda. Xususan, mashinani o'rganish (ML) biologik tizim qanday harakat qilishini bashorat qilish orqali sintetik molekulalarning yaratilishini tez kuzata oladigan samarali vositadir. Eksperimental ma'lumotlardagi naqshlarni tushunib, ML uning qanday ishlashini intensiv tushunishga muhtoj bo'lmasdan bashorat qilishi mumkin.

Buzg'unchi ta'sir

Talab bo'yicha molekulalar dori-darmonlarni kashf qilishda eng katta imkoniyatlarni namoyish etadi. Dori maqsadi kasallik belgilarini keltirib chiqarishda rol o'ynaydigan oqsilga asoslangan molekuladir. Giyohvand moddalar kasallik belgilariga olib keladigan funktsiyalarni o'zgartirish yoki to'xtatish uchun ushbu molekulalarga ta'sir qiladi. Potentsial dorilarni topish uchun olimlar ko'pincha bu funktsiyada qaysi molekulalar ishtirok etishini aniqlash uchun ma'lum reaktsiyani o'rganadigan teskari usuldan foydalanadilar. Ushbu usul maqsadli dekonvolyutsiya deb ataladi. Qaysi molekula kerakli funktsiyani bajarishini aniqlash uchun murakkab kimyoviy va mikrobiologik tadqiqotlar talab etiladi.

Dori kashfiyotidagi sintetik biologiya olimlarga kasallik mexanizmlarini molekulyar darajada tadqiq qilish uchun yangi vositalarni ishlab chiqish imkonini beradi. Buning usullaridan biri sintetik sxemalarni loyihalashdir, ular hujayra darajasida qanday jarayonlar sodir bo'layotganini tushunish imkonini beradigan tirik tizimlardir. Giyohvand moddalarni topishga qaratilgan ushbu sintetik biologik yondashuvlar, genom qazib olish deb nomlanuvchi, tibbiyotda inqilob qildi.

Talab bo'yicha molekulalarni ta'minlaydigan kompaniyaga misol sifatida Frantsiyada joylashgan GreenPharma hisoblanadi. Kompaniya saytiga ko'ra, Greenpharma farmatsevtika, kosmetika, qishloq xo'jaligi va nozik kimyo sanoati uchun arzon narxlarda kimyoviy moddalar yaratadi. Ular grammdan milligramgacha bo'lgan darajalarda maxsus sintez molekulalarini ishlab chiqaradilar. Firma har bir mijozga belgilangan loyiha menejeri (Ph.D.) va muntazam hisobot oraliqlarini taqdim etadi. Ushbu xizmatni taklif qiluvchi yana bir hayot fanlari firmasi Kanadada joylashgan OTAVAChemicals bo'lib, u o'ttiz mingta qurilish bloklari va 12 ta uy ichidagi reaktsiyalarga asoslangan 44 milliard so'ralgan molekula to'plamiga ega. 

Talab bo'yicha molekulalarning ta'siri

Talab qilingan molekulalarning kengroq oqibatlari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin: 

• Hayot fanlari firmasi ma'lumotlar bazalariga qo'shish uchun yangi molekulalar va kimyoviy komponentlarni ochish uchun sun'iy intellekt va MLga sarmoya kiritadi.
• Molekulalarga oson kirish imkoniyatiga ega bo'lgan ko'proq kompaniyalar mahsulot va vositalarni yanada tadqiq qilishlari va ishlab chiqishlari kerak edi. 
• Ba'zi olimlar, firmalar noqonuniy tadqiqot va ishlanmalar uchun ba'zi molekulalardan foydalanmasligini ta'minlash uchun qoidalar yoki standartlarni talab qilmoqdalar.
• Biofarma firmalari boshqa biotexnologik firmalar va tadqiqot tashkilotlari uchun xizmat sifatida mikrob muhandisligini ta'minlash uchun o'zlarining tadqiqot laboratoriyalariga katta miqdorda sarmoya kiritadilar.
• Jarrohlik va genetik terapiyani amalga oshiradigan tirik robotlar va nanozarrachalarni yaratishga imkon beruvchi sintetik biologiya.

Izoh uchun savollar

• Talab bo'yicha molekulalardan qanday foydalanish mumkin?
• Ushbu xizmat ilmiy tadqiqotlar va ishlanmalarni yana qanday o'zgartirishi mumkin?