SYNTETISK BIOLOGI: HISTORIE, HVAD DEN STUDERER, ANVENDELSER - BIOLOGI - 2025

Den syntetiske biologi er den disciplin, der fokuserer på fremstilling af biologiske systemer, der ikke er egen natur. Derfor er deres mål ikke at kombinere genetisk information fra eksisterende organismer, men at skabe delvis eller absolut kunstige livsformer.

Efter denne definition er det muligt at udtrykke, at dette syntese-materiale er en materialeproduktionsteknik, der er baseret på innovation gennem studiet af komplekse molekylære processer.

Gennem DNA søger syntetisk biologi at komponere programmerbare mikroorganismer eller computegenomener. Kilder: pixabay.com

Det er også praktisk at fremhæve, at syntetisk biologi er kendetegnet ved at være en tværfaglig anvendelse, da dens forskningsmetode er baseret på biologi og konstruktion af biologiske systemer.

I modsætning til bioingeniør, hvis formål er at omprogrammere og ændre genetisk materiale efter ønske for at fremstille en art af levende maskiner, søger denne specialitet at finde en anden måde at tænke, observere og foreslå udviklingen af ​​den menneskelige og sociale organisme.

Ligeledes distancerer syntetisk biologi sig selv fra traditionel bioteknologi, da den sidstnævnte forsøger at manipulere og modificere informationen om deoxyribonukleinsyre (DNA), men førstnævnte fokuserer på at komponere programmerbare mikroorganismer eller computerenomener.

Det kan således siges, at denne disciplin har evnen til at gribe ind i stofskifte og udvikle industrielle produkter. Derudover kunne du i fremtiden udvikle et projekt, der skal hjælpe med at stoppe klimaændringerne og mindske afhængigheden af ​​fossile brændstoffer.

Historie

Fødselen af ​​syntetisk biologi inkluderer to grundlæggende begivenheder; den første blev udført i midten af ​​det 20. århundrede, da en gruppe studerende inden for genteknologi formåede at manipulere Escherichia coli-bakterien.

Formålet var, at de studerende skulle have den essentielle viden om, hvordan man omprogrammerer en bacillus. Dog endte de med at opdage, at E. coli-stammer kunne erstatte celler opnået fra dyr eller lig, når de udførte et eksperiment

Takket være denne aktivitet med indgriben og modificering af et organisk system opstod et andet studieretning, som de kaldte syntetisk biologi. Denne disciplin fik større relevans i 60'erne efter undersøgelserne foretaget af Jacques L. Monod (1910-1976) og François Jacob (1920-2013), hvilket var den næstvigtigste begivenhed for syntetisk biologi.

Disse videnskabers bidrag var at afsløre baserne til at regulere den genetiske meddelelse. Det vil sige, at de udsatte indholdet af et genom og teknikken til at afkode nævnte information for at gennem de beskrevne data designe nye modeller af mobilnetværk.

Dette fremskridt gav anledning til væksten af ​​syntetisk biologi, da det gav det værktøjerne til at programmere, beskrive og interagere med genetisk materiale.

Syntetisk biologi har værktøjer, der tillader programmering, ændring og beskrivelse af genetisk materiale. Kilde: pixabay.com

Navnets oprindelse

Syntetisk biologi, også kaldet "SynBio" ved dens akronym på engelsk, er en spirende disciplin. Dog dukkede det op som et emne for undersøgelse i slutningen af ​​det 20. århundrede.

Siden da har forskning i molekylære funktioner været i konstant fremgang både i De Forenede Stater og i Europa; men ud over dets videnskabelige princip er det praktisk at understrege, at specialitetens oprindelse ikke er den samme som navnet.

Dette skyldes, at udtrykket syntetisk biologi blev brugt for første gang i 1912. Denne kategorisering blev brugt af Stéphane Leduc (1853-1939) til at henvise til hans værker om livets fysiske og kemiske mekanismer.

Udtrykkene blev brugt af den franske biolog til at beskrive, hvordan et naturligt system kunne eksistere sammen med kunstige processer. Af denne grund, flere årtier senere, undgik forskere navnet for at indikere en bestemt gren af ​​biologi og genteknologi.

Hvad studerer (genstand for undersøgelse)

Hovedformålet med undersøgelsen af ​​denne videnskabelige anvendelse er nedbrydningen af ​​de forskellige biologiske kredsløb, der udgør deoxyribonukleinsyre (DNA). Formålet er at undersøge sekvensen og kodningen af ​​hvert gen for senere at være i stand til at efterligne deres opførsel.

Når det genetiske materiales funktion er blevet ændret, dedikerer specialister sig til fremstilling og programmering af unaturlige organismer, der bidrager til at forbedre livskvaliteten for mennesker.

I denne forstand er forskernes rolle at sløre grænserne, der adskiller levende systemer fra automatier; Af denne grund forsøger de at finde et værktøj til afgrøder til at vokse i ørken for at teste deres hypoteser.

Applikationer

Syntetisk biologi har ikke kun til hensigt at forbinde naturligt med kunstige processer, men søger også at deltage i de mange virkelighedssektorer, såsom teknologisk, landbrug, industri og energi.

Det er dog værd at understrege, at det er en disciplin inden for konstruktion, og derfor er dens anvendelser kontinuerligt forskellige. Nogle af de vigtigste varianter er:

Smart medicin

Det består af produktion af medikamenter, hvis væsentlige elementer er mikroorganismer. For at dette projekt kan fungere, er det nødvendigt at indkapsle det genetiske materiale. På denne måde kan medicinen tilpasses, afhængigt af den enkeltes behov.

Genterapi

Denne anvendelse er kendetegnet ved fremstilling af vira, der vil blive inkorporeret i vævene, så de er integreret i patienternes genomer. Det forventede resultat af dette eksperiment er, at mekanisk infektion genkender og ødelægger alle unormale celler.

Hovedkoncepter

Grundlaget for denne videnskabelige disciplin er ikke at ødelægge immunsystemerne ved at inkorporere syntetiske organismer i biologiske studier, men snarere søger at genoverveje strukturen i cellulære netværk gennem genomet.

Derfor fortolker syntetisk biologi - udover at designe biomolekylære systemer - genetisk adfærd for at forstå livsprocesser. Derfor betragtes de to hovedkoncepter af specialiteten som teknologiske instrumenter. Disse er:

Genetisk kredsløb

Det er et værktøj, der består af et sæt gener eller miniatyrcomputere, der udfører opgaven med at regulere stofskiftet. Disse mikroorganismer var designet til at reducere skaden forårsaget af E. coli-bakterierne.

Minimalt genom

Det er det grundlæggende element, som forskere bruger, når de designer automatiserede celler. Dette skyldes, at kunstige organismer er bygget, når det er muligt at identificere den minimale konfiguration af det biologiske materiale, hvilket er vigtigt, fordi det indeholder informationen til at modvirke de betydelige forsvar af bacillerne.

Referencer

1. Benner, S. (2009). Omdesign genetik. Hentet den 4. oktober 2019 fra Nature: nature.com
2. De Lorenzo, V. (2007). Biologi og genteknologi. Hentet den 4. oktober 2019 fra Royal Academy of Exact, Physical and Natural Sciences: rac.es
3. Endy, D. (2012). Designbiologi. Hentet den 5. oktober 2019 fra University of Barcelona: ub.edu
4. Feber, D. (2004). Syntetisk biologi: mikrober fremstillet på bestilling. Hentet den 4. oktober 2019 fra Science: sciencemag.org
5. Isaacs, F. (2012). Syntetisk biologi udvikler sig. Hentet den 5. oktober 2019 fra Det Biologiske Fakultet: bg.ac.rs
6. Moronge, A. (2015). En ny revolution? Grundlæggende i videnskaben. Hentet den 5. oktober 2019 fra Universidad Simón Bolívar: usb.ve