Byolojis sentetik Tom Knight te di, "21yèm syèk la pral syèk byoloji enjenyè." Li se youn nan fondatè byoloji sentetik la epi youn nan senk fondatè Ginkgo Bioworks, yon konpayi zetwal nan byoloji sentetik. Konpayi an te enskri nan Bousye Nouyòk la nan dat 18 septanm, epi evalyasyon li te rive nan 15 milya dola ameriken.
Sant enterè rechèch Tom Knight yo chanje soti nan òdinatè pou ale nan byoloji. Depi lekòl segondè, li te itilize vakans ete a pou etidye òdinatè ak pwogramasyon nan MIT, epi apre sa li te pase tou etid bakaloreya ak metriz li nan MIT.
Tom Knight te reyalize ke Lwa Moore a te predi limit manipilasyon atòm Silisyòm pa moun, li te vire atansyon l sou bagay vivan yo. "Nou bezwen yon lòt fason pou mete atòm yo nan bon plas la... Ki chimi ki pi konplèks la? Se byochimik. Mwen imajine ou ka itilize byomolekil, tankou pwoteyin, ki ka oto-asanble epi rasanble nan limit ou bezwen an. kristalizasyon."
Itilizasyon panse kantitatif ak kalitatif nan jeni pou konsepsyon orijinal byolojik vin tounen yon nouvo metòd rechèch. Biyoloji sentetik se tankou yon gwo so nan konesans imen. Kòm yon domèn entèdisiplinè nan jeni, syans enfòmatik, biyoloji, elatriye, yo fikse ane kòmansman biyoloji sentetik la kòm 2000.
Nan de etid ki pibliye ane sa a, lide konsepsyon sikwi pou byolojis yo te rive kontwole ekspresyon jèn.
Syantis nan Inivèsite Boston te konstwi yon switch jèn nan E. coli. Modèl sa a sèlman itilize de modil jèn. Lè yo reglemante estimilis ekstèn yo, yo ka aktive oswa etenn ekspresyon jèn.
Nan menm ane a, syantis nan Inivèsite Princeton te itilize twa modil jèn pou reyalize mòd "osilasyon" nan siyal sikwi a lè yo te itilize inibisyon mityèl ak liberasyon inibisyon ant yo.
Dyagram switch baskil jèn
Atelye Selilè
Nan reyinyon an, mwen te tande moun ap pale de "vyann atifisyèl".
Swivan modèl konferans òdinatè a, "konferans oto-òganize san konferans" pou kominikasyon lib, gen moun ki bwè byè epi ki pale: Ki pwodwi ki reyisi ki genyen nan "Biyoloji Sentetik"? Yon moun te mansyone "vyann atifisyèl" anba Manje Enposib.
Impossible Food pa janm rele tèt li yon konpayi "biyoloji sentetik", men pwen prensipal lavant ki distenge li de lòt pwodui vyann atifisyèl yo - emoglobin ki fè vyann vejetaryen an gen yon sant "vyann" inik - soti nan konpayi sa a apeprè 20 ane de sa. Nan disiplin émergentes yo.
Teknoloji ki enplike a se sèvi ak yon senp modifikasyon jèn pou pèmèt ledven pwodui "emoglobin". Pou aplike terminoloji byoloji sentetik la, ledven vin tounen yon "faktori selilè" ki pwodui sibstans selon volonte moun.
Ki sa ki fè vyann nan wouj konsa e li gen yon bon sant espesyal lè l gen gou? Yo konsidere Impossible Food kòm "emoglobin" ki rich nan vyann. Emoglobin jwenn nan plizyè manje, men kontni an patikilyèman wo nan misk bèt yo.
Se poutèt sa, fondatè konpayi an ak byochimis Patrick O. Brown te chwazi emoglobin kòm "kondiman kle" pou simile vyann bèt. Pou ekstrè "sezonman" sa a nan plant yo, Brown te chwazi pwa soya ki rich nan emoglobin nan rasin yo.
Metòd pwodiksyon tradisyonèl la mande pou ekstraksyon dirèk "emoglobin" nan rasin soya yo. Yon kilogram "emoglobin" mande 6 kawo tè soya. Ekstraksyon plant koute chè, epi Impossible Food devlope yon nouvo metòd: enplante jèn ki ka konpile emoglobin nan ledven, epi pandan ledven an ap grandi epi replike, emoglobin ap grandi. Pou itilize yon analoji, sa a se tankou kite zwa ponn ze sou echèl mikwo-òganis yo.
Èm, ki ekstrè nan plant yo, yo itilize nan anmbègè "vyann atifisyèl" yo.
Nouvo teknoloji yo ogmante efikasite pwodiksyon an pandan y ap diminye resous natirèl yo konsome nan plantasyon. Piske prensipal materyèl pwodiksyon yo se ledven, sik ak mineral, pa gen anpil dechè chimik. Lè nou panse a sa, sa a se vrèman yon teknoloji ki "fè lavni an pi bon".
Lè moun ap pale de teknoloji sa a, mwen santi se jis yon teknoloji senp. Nan je yo, gen twòp materyèl ki ka fèt jenetikman konsa. Plastik degradab, epis, nouvo medikaman ak vaksen, pestisid pou maladi espesifik, e menm itilizasyon diyoksid kabòn pou sentetize lanmidon... Mwen te kòmanse gen kèk imajinasyon konkrè sou posiblite byoteknoloji te pote.
Li, ekri, epi modifye jèn yo
ADN nan pote tout enfòmasyon lavi a soti nan sous la, epi li se sous plizyè milye karakteristik lavi tou.
Jodi a, moun ka fasilman li sekans ADN epi sentetize sekans ADN dapre yon plan. Nan konferans lan, mwen te tande moun ap pale de teknoloji CRISPR ki te genyen Pri Nobèl Chimi an 2020 plizyè fwa. Teknoloji sa a, yo rele "Sizo Majik Jenetik", ka lokalize epi koupe ADN avèk presizyon, kidonk reyalize modifikasyon jèn.
Baze sou teknoloji modifikasyon jèn sa a, anpil nouvo konpayi te parèt. Gen kèk ki sèvi avè l pou rezoud terapi jèn maladi difisil tankou kansè ak maladi jenetik, epi gen lòt ki sèvi avè l pou kiltive ògàn pou transplantasyon moun epi detekte maladi.
Yon teknoloji modifikasyon jèn antre nan aplikasyon komèsyal yo tèlman vit ke moun wè gwo pèspektiv byoteknoloji a. Nan pèspektiv lojik devlopman byoteknoloji a li menm, apre lekti, sentèz ak modifikasyon sekans jenetik yo fin matirite, pwochen etap la se natirèlman pou konsepsyon depi nivo jenetik la pou pwodui materyèl ki satisfè bezwen moun. Teknoloji byoloji sentetik kapab tou konprann kòm pwochen etap nan devlopman teknoloji jèn.
De syantifik Emmanuelle Charpentier ak Jennifer A. Doudna te genyen Pri Nobèl Chimi 2020 an pou teknoloji CRISPR.
"Anpil moun te obsede avèk definisyon byoloji sentetik la... Kalite kolizyon sa a te rive ant enjenyè ak byoloji. M panse nenpòt bagay ki soti nan sa a te kòmanse rele byoloji sentetik." Tom Knight te di.
Depi nan kòmansman sosyete agrikòl la, lèzòm te kontinye elve epi konsève karakteristik bèt ak plant yo te vle yo atravè kwaze ak seleksyon ki dire lontan. Biyoloji sentetik kòmanse dirèkteman nan nivo jenetik la pou jenere karakteristik lèzòm vle yo. Kounye a, syantis yo te itilize teknoloji CRISPR pou kiltive diri nan laboratwa.
Youn nan òganizatè konferans lan, fondatè Qiji a, Lu Qi, te di nan videyo ouvèti a ke byoteknoloji ka pote gwo chanjman nan mond lan menm jan ak teknoloji Entènèt anvan an. Sa sanble konfime ke tout PDG Entènèt yo te eksprime enterè nan syans lavi yo lè yo te demisyone.
Tout gwo zotobre entènèt yo ap peye atansyon. Èske tandans biznis syans lavi a ap rive finalman?
Tom Knight (premye apati de goch) ak kat lòt fondatè Ginkgo Bioworks | Ginkgo Bioworks
Pandan m t ap manje midi, mwen te tande yon nouvèl: Unilever te di nan dat 2 septanm ke li pral envesti 1 milya ero pou elimine konbistib fosil nan matyè premyè pwodui pwòp anvan 2030.
Nan 10 ane, pwodui savon, savon pou lave ak pwodui savon Procter & Gamble yo pral piti piti adopte matyè premyè ki soti nan plant oswa teknoloji kaptire kabòn. Konpayi an te mete sou kote tou 1 milya ero pou mete sou pye yon fon pou finanse rechèch sou byoteknoloji, diyoksid kabòn ak lòt teknoloji pou diminye emisyon kabòn.
Moun ki te ban m nouvèl sa a, menm jan avè m ki te tande nouvèl la, te yon ti jan sezi wè delè mwens pase 10 an an: Èske rechèch ak devlopman teknoloji pou pwodiksyon an mas pral reyalize nèt byento konsa?
Men, mwen espere li pral rive vre.
Dat piblikasyon: 31 Desanm 2021