Syntetisk biologi

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 maj 2021; kontroller kräver 3 redigeringar .

Syntetisk biologi ( eng.  synthetic biology ) är en ny vetenskaplig riktning inom biologin som handlar om design och skapande av biologiska system med önskade egenskaper och funktioner, inklusive sådana som inte har några analoger i naturen [1] .

En av definitionerna som accepteras av det internationella forskarsamhället [2] av syntetisk biologi är: "design och konstruktion av biologiska moduler , [3] biologiska system och biologiska maskiner, eller omdesign av befintliga biologiska system för användbara ändamål." De funktionella aspekterna av denna definition har sitt ursprung i molekylärbiologi och bioteknik. [fyra]

Syntetisk biologi utvecklar genteknik , från att flytta några gener mellan organismer till att skapa ett artificiellt genom . Sedan 2003 har antalet vetenskapliga publikationer om ämnet ökat snabbt. I framtiden tillåter denna riktning att erhålla biobränslen från alger, bakteriell elektricitet, diagnostik, syntetiska vacciner , bakteriofager och probiotika för att bekämpa infektioner, öka produktiviteten och hållbarheten hos odlade växter och djur [1] .

Förutom den praktiska bedömningen av resultaten av syntetisk biologi, finns det en etisk fråga om huruvida en person har rätt att genomföra artificiell evolution (accelererad miljontals gånger, till skillnad från naturlig evolution ), trots att det inte finns någon tillräcklig nivå av förutse konsekvenserna [1] .

Historik

1980 använde den tyska biokemisten Barbara Hobom termen "syntetisk biologi" när han rapporterade om en transgen bakterie som erhölls med hjälp av rekombinant DNA- teknologi [5] . Senare dök termen upp i ett antal verk från mitten av 1990-talet, såsom Klaus Konzelmanns och Matthias Schnels arbete om skapandet av syntetiska analoger av det genomiska enkelsträngade (-)RNA :t av rabiesviruset [1] .

Den ledande rollen i utvecklingen av syntetisk biologi under 2000-talet spelas av den amerikanske genetikern Craig Venter och American Scientific Institute som är uppkallat efter honom [1] . I slutet av 2010 skapades den första bakterien med ett helt syntetiskt genom vid Craig Venter Institute , som fick namnet Mycoplasma mycoides JCVI-syn 1.0 eller "Synthia" [6] .

2006 grundades den ideella organisationen BioBricks Foundation av ingenjörer och forskare med målet att standardisera biologiska delar inom detta vetenskapsområde. [7] Dessa standardiserade biologiska delar kallas BioBrick .

Teknik

De första framgångarna för syntetisk biologi är förknippade med metoden för kapillärsekvensering (till exempel automatiserad sekvensering av överlappande DNA-fragment med hjälp av Sanger-metoden ), men senare användes nya generationens sekvenseringsmetoder , vilket gjorde det möjligt att dechiffrera genomet mycket snabbare och billigare. Å andra sidan gjorde den kemoenzymatiska metoden för syntes av oligonukleotider med en given sekvens det möjligt att skapa gener för transgena mikroorganismer erhållna genom genteknik. Tekniken för att sammanställa artificiella genom från polynukleotidkedjor gör det möjligt att klara sig utan användningen av en jästcells metaboliska apparatur , vilket var nödvändigt för en sådan operation under lång tid [1] .

Bioetik och säkerhet

En omfattande reglering av genteknik och patogenforskning finns i många länder.

Europa

Det EU-finansierade SYNBIOSAFE-projektet släppte en rapport om hur man hanterar syntetisk biologi 2007. SYNBIOSAFE samarbetade med COSY i oktober 2009 för att producera en 38-minuters dokumentär [8] för att förbättra allmänhetens förståelse för syntetisk biologi och dess sociala implikationer.

USA

I juli 2009 hölls ett symposium "Opportunities and Challenges in the Emerging Field of Synthetic Biology" av kommittén för vetenskap, teknik och lag vid National Academy of Sciences.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Onishchenko G. G. , Kutyrev V. V. , Odinokov G. N. , Safronov V. A. Syntetisk biologi: risker och utsikter // Problem med särskilt farliga infektioner . - 2014. - Nr 3. - S. 5-10.
  2. ↑ Nakano, Tadashi; Eckford, Andrew W.; Haraguchi, Tokuko. [ [1]  i Google Books Molecular Communication]  (neopr.) . - Cambridge University Press , 2013. - ISBN 978-1-107-02308-6 .
  3. ↑ Register över standardiserade biologiska delar . Hämtad 19 mars 2018. Arkiverad från originalet 23 mars 2018.
  4. ↑ Alexander Panchin. Mängden bioteknik. En guide för att bekämpa myter om genetisk modifiering av växter, djur och människor. - AST, 2015, nytryck 2017. - 432 sid. - ISBN 978-5-17-093602-1 . [2] Arkiverad 19 mars 2018 på Wayback Machine
  5. ↑ Hobom B. Kirurgi av gener – på tröskeln till syntetisk biologi  (tyska)  // Medizinische Klinik. - 1980. - Bd. 75 , nr. 24 . - S. 14-21 .
  6. ↑ Alekhin M. D. Synthesizing the living Arkiverad 4 oktober 2017 på Wayback Machine 12 augusti 2011, http://www.nanonewsnet.ru/articles/2011/sinteziruya-zhivoe, tillgänglig 2017-10-04.
  7. ↑ BioBricks Foundation . BioBricks Foundation . Hämtad 19 mars 2018. Arkiverad från originalet 12 mars 2018.
  8. ↑ SYNBIOSAFE: Syntetisk biologi och dess sociala och etiska implikationer  (ryska)  ? . Hämtad 12 september 2021. Arkiverad från originalet 12 september 2021.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Bioteknik
Områden för bioteknik
Relaterade artiklar
Forskare
Popularisatorer