zprávy

Syntetický biolog Tom Knight řekl: "21. století bude stoletím inženýrské biologie."Je jedním ze zakladatelů syntetické biologie a jedním z pěti zakladatelů Ginkgo Bioworks, hvězdné společnosti v syntetické biologii.Společnost byla kotována na newyorské burze 18. září a její ocenění dosáhlo 15 miliard USD.
Výzkumné zájmy Toma Knighta prošly posunem od počítače k ​​biologii.Od dob střední školy využíval letní prázdniny ke studiu počítačů a programování na MIT a poté na MIT strávil i bakalářské a magisterské studium.
Tom Knight Uvědomil si, že Moorův zákon předpověděl limity lidské manipulace s atomy křemíku, a obrátil svou pozornost k živým tvorům.„Potřebujeme jiný způsob, jak umístit atomy na správné místo... Jaká je nejsložitější chemie?Je to biochemie.Představuji si, že můžete použít biomolekuly, jako jsou proteiny, které se mohou samy sestavit a sestavit v rozsahu, který potřebujete.krystalizace."
Použití inženýrského kvantitativního a kvalitativního myšlení k navrhování biologických originálů se stalo novou výzkumnou metodou.Syntetická biologie je jako skok v lidském poznání.Jako interdisciplinární obor inženýrství, informatiky, biologie atd. byl rok zahájení syntetické biologie stanoven na rok 2000.
Ve dvou studiích zveřejněných letos dosáhla myšlenka návrhu obvodu pro biology kontroly genové exprese.
Vědci z Bostonské univerzity zkonstruovali genový přepínač v E. coli.Tento model používá pouze dva genové moduly.Regulací vnějších podnětů lze zapnout nebo vypnout genovou expresi.
Ve stejném roce vědci z Princetonské univerzity použili tři genové moduly k dosažení „oscilačního“ výstupu v signálu obvodu pomocí vzájemné inhibice a uvolnění inhibice mezi nimi.

Schéma přepínače genu
Buněčná dílna
Na setkání jsem slyšel lidi mluvit o „umělém mase“.
Podle modelu počítačové konference, „nekonferenční samoorganizované konference“ pro bezplatnou komunikaci, někteří lidé pijí pivo a povídají si: Jaké úspěšné produkty existují v „Syntetické biologii“?Někdo zmínil „umělé maso“ pod Impossible Food.
Impossible Food se nikdy nenazval společností „syntetické biologie“, ale hlavní prodejní argument, který ji odlišuje od jiných umělých masných výrobků – hemoglobin, díky kterému vegetariánské maso voní jedinečným „masem“, pochází od této společnosti asi před 20 lety.Z nově vznikajících oborů.
Zahrnovaná technologie spočívá v použití jednoduché úpravy genů, která umožní kvasinkám produkovat „hemoglobin“.Aplikujeme-li terminologii syntetické biologie, kvasinky se stávají „buněčnou továrnou“, která vyrábí látky podle přání lidí.
Co dělá maso tak jasně červené a má zvláštní vůni, když chutná?Impossible Food je považován za bohatý „hemoglobin“ v mase.Hemoglobin se nachází v různých potravinách, ale jeho obsah je zvláště vysoký ve zvířecích svalech.
Proto si zakladatel společnosti a biochemik Patrick O. Brown vybral hemoglobin jako „klíčové koření“ pro simulaci zvířecího masa.Brown extrahoval toto „koření“ z rostlin a vybral si sójové boby, které jsou ve svých kořenech bohaté na hemoglobin.
Tradiční výrobní metoda vyžaduje přímou extrakci „hemoglobinu“ z kořenů sójových bobů.Jeden kilogram „hemoglobinu“ vyžaduje 6 akrů sójových bobů.Extrakce rostlin je nákladná a společnost Impossible Food vyvinula novou metodu: implantovat gen, který dokáže kompilovat hemoglobin do kvasinek, a jak kvasinky rostou a replikují se, hemoglobin poroste.Použijeme-li analogii, je to jako nechat husu snášet vejce na stupnici mikroorganismů.

Hem, který se získává z rostlin, se používá v hamburgerech s „umělým masem“.
Nové technologie zvyšují efektivitu produkce a zároveň snižují přírodní zdroje spotřebované výsadbou.Protože hlavními výrobními materiály jsou kvasnice, cukr a minerály, nevzniká mnoho chemického odpadu.Když o tom přemýšlím, je to skutečně technologie, která „dělá budoucnost lepší“.
Když lidé mluví o této technologii, mám pocit, že je to jen jednoduchá technologie.V jejich očích je příliš mnoho materiálů, které lze z genetické úrovně tímto způsobem navrhnout.Rozložitelné plasty, koření, nové léky a vakcíny, pesticidy na specifické nemoci a dokonce i použití oxidu uhličitého k syntéze škrobu… Začal jsem mít konkrétní představy o možnostech, které biotechnologie přináší.
Číst, psát a upravovat geny
DNA nese všechny informace o životě ze zdroje a je také zdrojem tisíců rysů života.
V dnešní době mohou lidé snadno číst sekvenci DNA a syntetizovat sekvenci DNA podle návrhu.Na konferenci jsem slyšel lidi mluvit o technologii CRISPR, která mnohokrát získala Nobelovu cenu za chemii za rok 2020.Tato technologie, nazvaná „Genetic Magic Scissor“, dokáže přesně lokalizovat a stříhat DNA, a tím realizovat úpravy genů.
Na základě této technologie úpravy genů vzniklo mnoho začínajících společností.Někdo s ním řeší genovou terapii obtížných nemocí, jako je rakovina a genetická onemocnění, někdo s ním kultivuje orgány pro lidské transplantace a odhaluje nemoci.
Technologie úpravy genů vstoupila do komerčních aplikací tak rychle, že lidé vidí velké vyhlídky biotechnologie.Z pohledu logiky vývoje samotné biotechnologie, poté, co dozrálo čtení, syntéza a editace genetických sekvencí, je další fází přirozeně navrhnout z genetické úrovně produkovat materiály, které splňují lidské potřeby.Technologii syntetické biologie lze také chápat jako další fázi vývoje genové technologie.
Dvě vědkyně Emmanuelle Charpentier a Jennifer A. Doudna získaly v roce 2020 Nobelovu cenu za chemii za technologii CRISPR
"Mnoho lidí bylo posedlých definicí syntetické biologie... K tomuto druhu kolize došlo mezi inženýrstvím a biologií."Myslím, že cokoli, co z toho vyplývá, se začalo nazývat syntetická biologie.“řekl Tom Knight.
Prodloužení časového měřítka, od počátku zemědělské společnosti, lidé prověřovali a udržovali si vlastnosti zvířat a rostlin, které chtěli, prostřednictvím dlouhého křížení a výběru.Syntetická biologie začíná přímo na genetické úrovni, aby vytvořila vlastnosti, které lidé chtějí.Právě teď vědci použili technologii CRISPR k pěstování rýže v laboratoři.
Jeden z organizátorů konference, zakladatel Qiji Lu Qi v úvodním videu řekl, že biotechnologie může světu přinést rozsáhlé změny, stejně jako předchozí internetová technologie.Zdá se, že to potvrzuje, že všichni ředitelé internetu projevili zájem o vědy o živé přírodě, když rezignovali.
Všichni internetoví fanatici věnují pozornost.Přichází konečně obchodní trend věd o živé přírodě?
Tom Knight (první zleva) a další čtyři zakladatelé Ginkgo Bioworks |Ginkgo Bioworks
Během oběda jsem slyšel novinku: Unilever 2. září řekl, že investuje 1 miliardu eur, aby do roku 2030 postupně vyřadil fosilní paliva z čistých produktových surovin.
Během 10 let budou prací prostředky, prací prášek a mýdlové produkty vyráběné společností Procter & Gamble postupně přijímat rostlinné suroviny nebo technologii zachycování uhlíku.Společnost také vyčlenila další 1 miliardu eur na zřízení fondu na financování výzkumu biotechnologií, oxidu uhličitého a dalších technologií ke snížení emisí uhlíku.
Lidé, kteří mi tuto zprávu řekli, stejně jako já, který jsem tu zprávu slyšel, byli trochu překvapeni časovým limitem kratším než 10 let: Bude technologický výzkum a vývoj až do sériové výroby tak brzy plně realizován?
Ale doufám, že se to splní.