קינסטלעך מינימאַל סעלז: קריייטינג גענוג לעבן פֿאַר מעדיציניש פאָרשונג

• וועגן דעם מחבר
• מחבר נאָמען

  קוואַנטומרון פאָרסייט
• דעצעמבער קסנומקס, קסנומקס

ינסייט קיצער

ויספאָרשן די עססענטיאַלס פון לעבן, סייאַנטיס האָבן רידוסינג גענאָמעס צו שאַפֿן מינימאַל סעלז, ריווילינג די האַרץ פאַנגקשאַנז נייטיק פֿאַר לעבן. די השתדלות האָבן געפֿירט צו אומגעריכט דיסקאַוועריז און טשאַלאַנדזשיז, אַזאַ ווי ירעגיאַלער צעל שאַפּעס, פּראַמפּטינג ווייַטער ראַפינירטקייַט און פארשטאנד פון גענעטיק עססענטיאַלס. דער פאָרשונג פּאַוועס דעם וועג פֿאַר אַדוואַנטידזשיז אין סינטעטיש ביאָלאָגי, מיט פּאָטענציעל אַפּלאַקיישאַנז אין מעדיצין אַנטוויקלונג, קרענק לערנען און פערזענליכען מעדיצין.

קינסטלעך מינימאַל סעלז קאָנטעקסט

קינסטלעך מינימאַל סעלז אָדער גענאָמע מינימיזיישאַן איז אַ פּראַקטיש סינטעטיש ביאָלאָגי צוגאַנג צו פֿאַרשטיין ווי ינטעראַקשאַנז צווישן יקערדיק גענעס פירן צו וויטאַל פיזיאַלאַדזשיקאַל פּראַסעסאַז. גענאָמע מינימיזאַטיאָן געניצט אַ פּלאַן-בויען-פּרובירן-לערן אופֿן וואָס רילייד אויף די אפשאצונג און קאָמבינאַציע פון ​​מאַדזשאַלער גענאָמיק סעגמאַנץ און אינפֿאָרמאַציע פֿון טראַנספּאָסאָן מיוטאַגענעס (דער פּראָצעס פון טראַנספערינג גענעס פון איין באַלעבאָס צו אנדערן) צו העלפן פירן דזשין דילישאַנז. דער אופֿן האָט רידוסט פאָרורטייל ווען געפונען יקערדיק גענעס און געגעבן סייאַנטיס די מכשירים צו טוישן, ריבילד און לערנען די גענאָמע און וואָס עס טוט.

אין 2010, סייאַנטיס ביי די יו-באזירט J. Craig Venter אינסטיטוט (JVCI) מודיע אַז זיי האָבן הצלחה ילימאַנייטאַד די דנאַ פון די באַקטיריאַ Mycoplasma capricolum און ריפּלייסט עס מיט קאָמפּיוטער-דזשענערייטאַד דנאַ באזירט אויף אן אנדער באַקטיריאַ, Mycoplasma mycoides. די מאַנשאַפֿט האָט געהייסן זייער נייַע אָרגאַניזם JCVI-syn1.0, אָדער 'סינטעטיק', פֿאַר קורץ. דער אָרגאַניזם איז געווען דער ערשטער זיך-רעפּליקייטינג מינים אויף דער ערד וואָס קאָנסיסטעד פון קאָמפּיוטער עלטערן. עס איז געווען באשאפן צו העלפן סייאַנטיס פֿאַרשטיין ווי לעבן געארבעט, סטאַרטינג פון סעלז אַרויף. 

אין 2016, די מאַנשאַפֿט באשאפן JCVI-syn3.0, אַ איין-סעלעד אָרגאַניזם מיט ווייניקערע גענעס ווי קיין אנדערע באַוווסט פאָרעם פון פּשוט לעבן (בלויז 473 גענעס קאַמפּערד מיט JVCI-syn1.0 ס 901 גענעס). אָבער, דער אָרגאַניזם אַקטאַד אין אַנפּרידיקטאַבאַל וועגן. אַנשטאָט צו פּראָדוצירן געזונט סעלז, עס באשאפן אַדלי שייפּט אָנעס בעשאַס זיך-רעפּלאַקיישאַן. ססיענטיסץ איינגעזען אַז זיי האָבן אַוועקגענומען צו פילע גענעס פון דער אָריגינעל צעל, אַרייַנגערעכנט די פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר נאָרמאַל צעל אָפּטייל. 

דיסראַפּטיוו פּראַל

ביאָפיסיסיס פון מאַססאַטשוסעטץ אינסטיטוט פון טעכנאָלאָגיע (MIT) און די נאַשאַנאַל אינסטיטוט פון סטאַנדאַרדס און טעכנאָלאָגיע (NIST) האָבן באשלאסן צו געפֿינען אַ געזונט אָרגאַניזם מיט די ווייניגסטע גענעס, רעמיקסעד די JCVI-syn3.0 קאָד אין 2021. זיי זענען ביכולת צו שאַפֿן אַ נייַ וואַריאַנט גערופן JCVI-syn3A. כאָטש די נייַע צעל האט בלויז 500 גענעס, עס ביכייווז מער ווי אַ רעגולער צעל דאַנק צו די ריסערטשערז 'אַרבעט. 

ססיענטיסץ זענען ארבעטן צו ויסשליסן די צעל אפילו ווייַטער. אין 2021, אַ נייַע סינטעטיש אָרגאַניזם באקאנט ווי M. mycoides JCVI-syn3B יוואַלווד פֿאַר 300 טעג, דעמאַנסטרייטינג אַז עס קענען מיוטייט אונטער פאַרשידענע צושטאנדן. ביאָענגינעערס זענען אויך אָפּטימיסטיש אַז אַ מער סטרימליינד אָרגאַניזם קענען העלפֿן סייאַנטיס לערנען לעבן אויף זיין מערסט יקערדיק מדרגה און פֿאַרשטיין ווי די קרענק שטייַגן.

אין 2022, אַ קאָלעקטיוו פון סייאַנטיס פון די אוניווערסיטעט פון יללינאָיס אין Urbana-Champaign, JVCI און דייַטשלאַנד-באזירט Technische Universität Dresden באשאפן אַ קאָמפּיוטער מאָדעל פון JCVI-syn3A. דער מאָדעל קען אַקיעראַטלי פאָרויסזאָגן זיין פאַקטיש-לעבן אַנאַלאָג ס וווּקס און מאָלעקולאַר סטרוקטור. זינט 2022, עס איז געווען די מערסט פולשטענדיק גאַנץ צעל מאָדעל וואָס אַ קאָמפּיוטער סימיאַלייטיד.

די סימיאַליישאַנז קענען צושטעלן ווערטפול אינפֿאָרמאַציע. די דאַטן כולל מאַטאַבאַליזאַם, וווּקס און גענעטיק אינפֿאָרמאַציע פּראַסעסאַז איבער אַ צעל ציקל. די אַנאַליסיס אָפפערס ינסייט אין די פּרינסאַפּאַלז פון לעבן און ווי סעלז פאַרנוצן ענערגיע, אַרייַנגערעכנט די אַקטיוו אַריבערפירן פון אַמינאָ אַסאַדז, נוקלעאָטידעס און ייאַנז. ווי מינימאַל צעל פאָרשונג האלט צו וואַקסן, סייאַנטיס קענען שאַפֿן בעסער סינטעטיש ביאָלאָגי סיסטעמען וואָס קענען זיין געניצט צו אַנטוויקלען דרוגס, לערנען חולאתן און אַנטדעקן גענעטיק טהעראַפּיעס.

ימפּלאַקיישאַנז פון קינסטלעך מינימאַל סעלז

ברייטער ימפּלאַקיישאַנז פון דער אַנטוויקלונג פון קינסטלעך מינימאַל סעלז קען אַרייַננעמען: 

• מער גלאבאלע קאַלאַבעריישאַנז צו שאַפֿן סטריפּט-אַראָפּ אָבער פאַנגקשאַנינג לעבן סיסטעמען פֿאַר פאָרשונג.
• געוואקסן מאַשין לערנען און קאָמפּיוטער מאָדעלינג באַניץ צו מאַפּע בייאַלאַדזשיקאַל סטראַקטשערז, אַזאַ ווי בלוט סעלז און פּראָטעינס.
• אַוואַנסירטע סינטעטיש ביאָלאָגי און מאַשין-אָרגאַניזאַמז כייבראַדז, אַרייַנגערעכנט גוף-אויף-אַ-שפּאָן און לעבן ראָובאַץ. אָבער, די יקספּעראַמאַנץ קען באַקומען עטישע טענות פון עטלעכע סייאַנטיס.
• עטלעכע ביאָטעטש און ביאָפאַרמאַ פירמס ינוועסטירן שווער אין סינטעטיש ביאָלאָגי ינישאַטיווז צו שנעל-שפּור מעדיצין און טעראַפּיע דיוועלאַפּמאַנץ.
• געוואקסן כידעש און דיסקאַוועריז אין גענעטיק עדיטינג ווי סייאַנטיס לערנען מער וועגן גענעס און ווי זיי קענען זיין מאַניפּיאַלייטיד.
• ענכאַנסט רעגיאַליישאַנז אויף ביאָטעטשנאָלאָגיקאַל פאָרשונג צו ענשור עטישע פּראַקטיסיז, באַוואָרעניש ביידע וויסנשאפטלעכע אָרנטלעכקייַט און ציבור צוטרוי.
• ימערדזשאַנס פון נייַע בילדונגקרייז און טריינינג מגילה פאָוקיסט אויף סינטעטיש ביאָלאָגי און קינסטלעך לעבן פארמען, יקוויפּפּינג די ווייַטער דור פון סייאַנטיס מיט ספּעשאַלייזד סקילז.
• יבעררוק אין כעלטקער סטראַטעגיעס צו פערזענליכען מעדיצין, ניצן קינסטלעך סעלז און סינטעטיש ביאָלאָגי פֿאַר שנייַדער-געמאכט טריטמאַנץ און דיאַגנאָסטיקס.

פֿראגן צו באַטראַכטן

• אויב איר אַרבעט אין די סינטעטיש ביאָלאָגי פעלד, וואָס זענען די אנדערע בענעפיץ פון מינימאַל סעלז?
• ווי קענען אָרגאַנאַזיישאַנז און אינסטיטוציעס אַרבעטן צוזאַמען צו העכערן סינטעטיש ביאָלאָגי?