Синтетик биолог Том Найт болай дигән: "XXI гасыр инженерлык биологиясе гасыры булачак". Ул синтетик биологиягә нигез салучыларның берсе һәм синтетик биологиядә йолдызлы компания булган Ginkgo Bioworks компаниясенә нигез салучыларның бишесенең берсе. Компания 18 сентябрьдә Нью-Йорк фонд биржасында теркәлгән, һәм аның бәясе 15 миллиард АКШ долларына җиткән.
Том Найтның фәнни кызыксынулары компьютердан биологиягә күчте. Урта мәктәптә укыган вакыттан ук ул җәйге каникулларын MITта компьютер һәм программалаштыру буенча өйрәнде, аннары бакалавр һәм магистр дәрәҗәләрен дә MITта үткәрде.
Том Найт Мур законы кешеләрнең кремний атомнарын манипуляцияләү чикләрен фаразлавын аңлап, ул тере организмнарга игътибар итте. "Атомнарны дөрес урынга кую өчен безгә башкача ысул кирәк... Иң катлаулы химия нәрсә ул? Бу - биохимия. Мин сезгә кирәкле диапазонда үз-үзен җыя һәм җыя ала торган аксымнар кебек биомолекулаларны кулланырга мөмкин дип уйлыйм. Кристаллашу."
Биологик оригиналларны эшләү өчен инженерлык санлы һәм сыйфатлы фикерләүне куллану яңа тикшеренү ысулына әйләнде. Синтетик биология кеше белемендәге сикереш кебек. Инженерия, информатика, биология һ.б. дисциплинаара өлкә буларак, синтетик биологиянең башлангыч елы 2000 ел дип билгеләнде.
Быел бастырылган ике тикшеренүдә биологлар өчен схемалар проектлау идеясе ген экспрессиясен контрольдә тотуга иреште.
Бостон университеты галимнәре E. coli'да генны күчереп кую өчен җайланма төзеделәр. Бу модельдә бары тик ике ген модуле кулланыла. Тышкы стимулларны көйләү аша ген экспрессиясен кабызырга яки сүндерергә мөмкин.
Шул ук елда Принстон университеты галимнәре өч ген модулен кулланып, схема сигналында "тирбәнеш" режимы чыгышына ирештеләр, алар арасындагы ингибирлау һәм ингибирлауны азат итү ысулын кулланып.
Геннарның күчергеч схемасы
Кәрәзле остаханә
Очрашуда мин кешеләрнең "ясалма ит" турында сөйләшүләрен ишеттем.
Компьютер конференциясе моделенә, ягъни ирекле аралашу өчен оештырылган "конференциясез үз-үзеңне оештыру конференциясенә" ияреп, кайбер кешеләр сыра эчәләр һәм сөйләшәләр: "Синтетик биология"дә нинди уңышлы продуктлар бар? Кемдер "Мөмкин булмаган ризык" астында "ясалма ит" турында искә ала.
Impossible Food үзен беркайчан да "синтетик биология" компаниясе дип атамады, ләкин аны башка ясалма ит продуктларыннан аерып торган төп сату ноктасы - вегетариан итенә үзенчәлекле "ит" исе китерә торган гемоглобин бу компаниядән якынча 20 ел элек чыккан. Яңа гына барлыкка килгән тармаклардан.
Киләсе технология - гади ген редакцияләү ысулын куллану, бу чүпрәләргә "гемоглобин" җитештерү мөмкинлеген бирә. Синтетик биология терминологиясен куллану өчен, чүпрә кешеләрнең теләкләре буенча матдәләр җитештерә торган "күзәнәк фабрикасы"на әйләнә.
Итнең шулкадәр ачык кызыл һәм тәме белән үзенчәлекле хуш исе ни өчен бар? Impossible Food иттәге бай "гемоглобин" дип санала. Гемоглобин төрле ризыкларда очрый, ләкин хайван мускулларында аеруча күп.
Шуңа күрә, компаниягә нигез салучы һәм биохимик Патрик О. Браун гемоглобинны хайван итен симуляцияләү өчен "төп тәмләткеч" итеп сайлаган. Бу "тәмләткечне" үсемлекләрдән аерып алып, Браун тамырларында гемоглобинга бай соя боткаларын сайлаган.
Традицион җитештерү ысулы соя тамырларыннан турыдан-туры "гемоглобин"ны аерып алуны таләп итә. Бер килограмм "гемоглобин" өчен 6 акр соя кирәк. Үсемлекләрне аерып алу кыйммәткә төшә, һәм Impossible Food яңа ысул уйлап тапты: гемоглобинны компиляцияли алырлык генны чүпрәгә күчерегез, һәм чүпрә үскән саен һәм күбәйгән саен, гемоглобин үсәчәк. Аналогия кулланып, бу казның микроорганизмнар масштабында йомырка салуына охшаган.
Үсемлекләрдән алынган гем "ясалма ит" бургерларында кулланыла.
Яңа технологияләр җитештерү нәтиҗәлелеген арттыра, шул ук вакытта чәчүлекләр куллана торган табигый ресурсларны киметә. Төп җитештерү материаллары чүпрә, шикәр һәм минераллар булганлыктан, химик калдыклар күп түгел. Уйлап карасаң, бу чыннан да "киләчәкне яхшырта" торган технология.
Кешеләр бу технология турында сөйләшкәндә, мин моны гади технология дип саныйм. Аларның күзлегеннән караганда, генетик дәрәҗәдән шулай проектлап була торган материаллар бик күп. Таркала торган пластиклар, тәмләткечләр, яңа дарулар һәм вакциналар, билгеле бер авырулар өчен пестицидлар, хәтта крахмал синтезлау өчен углекислый газ куллану... Мин биотехнология китергән мөмкинлекләр турында конкрет күзаллаулар тудыра башладым.
Геннарны укыгыз, языгыз һәм үзгәртегез
ДНК тормыш турындагы барлык мәгълүматны чыганактан алып йөртә, һәм ул шулай ук меңләгән тормыш үзенчәлекләренең чыганагы булып тора.
Хәзерге вакытта кешеләр ДНК эзлеклелеген җиңел укый һәм дизайн буенча ДНК эзлеклелеген синтезлый ала. Конференциядә мин кешеләрнең 2020 елгы химия буенча Нобель премиясенә күп тапкырлар лаек булган CRISPR технологиясе турында сөйләгәннәрен ишеттем. "Генетик тылсымлы кайчы" дип аталган бу технология ДНКны төгәл урнаштыра һәм кисә ала, шуның белән геннарны редакцияләүне гамәлгә ашыра.
Бу геннарны редакцияләү технологиясенә нигезләнеп, күп кенә стартап компанияләре барлыкка килде. Кайберәүләр аны яман шеш һәм генетик авырулар кебек катлаулы авыруларның ген терапиясен чишү өчен куллана, ә кайберәүләр аны кеше трансплантациясе өчен органнар үстерү һәм авыруларны ачыклау өчен куллана.
Геннарны редакцияләү технологиясе коммерция кулланылышларына шулкадәр тиз керде ки, кешеләр биотехнологиянең зур перспективаларын күрәләр. Биотехнологиянең үз үсеш логикасы ягыннан караганда, генетик эзлеклелекләрне уку, синтезлау һәм редакцияләү өлгергәннән соң, киләсе этап, табигый рәвештә, кеше ихтыяҗларын канәгатьләндерә торган материаллар җитештерү өчен генетик дәрәҗәдән проектлауга күчә. Синтетик биология технологиясен шулай ук ген технологиясе үсешенең киләсе этабы дип аңларга мөмкин.
Ике галим - Эммануэль Шарпентье һәм Дженнифер А. Дудна, һәм алар CRISPR технологиясе өчен 2020 елда химия буенча Нобель премиясенә лаек булдылар.
"Күп кеше синтетик биология билгеләмәсе белән мавыгып китте... Мондый бәрелеш инженерия һәм биология арасында булды. Минемчә, моның нәтиҗәсендә барлыкка килгән һәрнәрсә синтетик биология дип атала башлады", - диде Том Найт.
Вакыт масштабын киңәйтеп, авыл хуҗалыгы җәмгыяте башланганнан бирле, кешеләр озак вакытлы кросс-селекция һәм селекция аша теләгән хайван һәм үсемлек сыйфатларын тикшереп, саклап калганнар. Синтетик биология кешеләргә теләгән сыйфатларны булдыру өчен турыдан-туры генетик дәрәҗәдән башлана. Хәзерге вакытта галимнәр лабораториядә дөге үстерү өчен CRISPR технологиясен кулланалар.
Конференцияне оештыручыларның берсе, Qiji нигез салучысы Лу Ци ачылыш видеосында биотехнология дөньяга элеккеге интернет технологияләре кебек үк зур үзгәрешләр китерергә мөмкин дип әйтте. Бу интернет генераль директорларының барысы да эштән киткәндә тормыш фәннәре белән кызыксынуларын раслый кебек.
Интернет зурлары барысы да игътибар итә. Ниһаять, тереклек фәне кебек бизнес трендлары киләме?
Том Найт (сулдан беренче) һәм Ginkgo Bioworks компаниясенә нигез салучыларның тагын дүртесе | Ginkgo Bioworks
Төшке аш вакытында мин бер яңалык ишеттем: Unilever 2 сентябрьдә 2030 елга кадәр чиста продукт чималында казылма ягулыклардан баш тарту өчен 1 миллиард евро инвестицияләячәген әйтте.
10 ел эчендә Procter & Gamble компаниясе җитештергән кер юу порошогы, кер юу порошогы һәм сабын продуктлары үсемлек чималын яки углерод тоту технологиясен әкренләп үзләштерәчәк. Компания шулай ук углерод чыгаруны киметү өчен биотехнология, углерод диоксиды һәм башка технологияләр буенча тикшеренүләрне финанслау өчен фонд булдыру өчен тагын 1 миллиард евро бүлеп бирде.
Бу хәбәрне миңа сөйләгән кешеләр, хәбәрне ишеткән минем кебек үк, 10 елдан да кимрәк вакыт чикләүләренә бераз гаҗәпләнделәр: технологик тикшеренүләр һәм эшләнмәләр, массакүләм җитештерүгә кадәр, тулысынча шулай тиз арада гамәлгә ашырылачакмы?
Ләкин мин аның чынга ашуына өметләнәм.
Бастырып чыгару вакыты: 2021 елның 31 декабре