Daha sürətli gen sintezi: Sintetik DNT daha yaxşı səhiyyənin açarı ola bilər

• Author:
• Author adı

  Quantumrun Uzaqgörməsi
• Yanvar 16, 2023

Anlayış xülasəsi

DNT-nin kimyəvi sintezi və onun genlərə, dövrələrə və hətta bütün genomlara yığılması molekulyar biologiyada inqilab etdi. Bu üsullar layihələndirməyə, qurmağa, sınaqdan keçirməyə, səhvlərdən öyrənməyə və istənilən nəticə əldə olunana qədər dövrü təkrarlamağa imkan verdi. Bu yanaşma sintetik biologiya innovasiyasının mərkəzində dayanır. 

Daha sürətli gen sintezi konteksti

Sintez rəqəmsal genetik kodu molekulyar DNT-yə çevirir ki, tədqiqatçılar böyük miqdarda genetik material yarada və istehsal edə bilsinlər. Mövcud DNT məlumatları yeni nəsil ardıcıllıq (NGS) texnologiyaları sayəsində genişləndi. Bu inkişaf, hər bir orqanizmdən və mühitdən DNT ardıcıllığını ehtiva edən bioloji məlumat bazalarının artmasına səbəb oldu. Tədqiqatçılar indi bioinformatika proqram təminatının daha yüksək effektivliyi sayəsində bu ardıcıllıqları daha asan çıxara, təhlil edə və dəyişdirə bilərlər.

Alimlər "həyat ağacı"ndan (genomlar şəbəkəsi) nə qədər çox bioloji məlumat əldə edirlərsə, canlıların genetik olaraq necə əlaqəli olduğunu bir o qədər yaxşı başa düşürlər. Növbəti nəsil ardıcıllığı bizə xəstəlikləri, mikrobiomu və orqanizmlərin genetik müxtəlifliyini daha yaxşı başa düşməyə kömək etdi. Bu ardıcıl bum həm də metabolik mühəndislik və sintetik biologiya kimi yeni elmi fənlərin böyüməsinə imkan verir. Bu məlumatlara çıxış təkcə mövcud diaqnostika və terapevtikanı təkmilləşdirməklə yanaşı, həm də insan sağlamlığına davamlı təsir göstərəcək yeni tibbi nailiyyətlərə yol açır. 

Bundan əlavə, sintetik biologiya yeni dərmanlar, materiallar və istehsal prosesləri yaratmaq kimi bir çox sahəyə təsir etmək potensialına malikdir. Xüsusilə, gen sintezi yeni bioloji funksiyaların kəşfinə gətirib çıxaran, genetik ardıcıllığı çox tez qurmağa və dəyişdirməyə kömək edən perspektivli texnologiyalardan biridir. Məsələn, bioloqlar genetik fərziyyələri sınamaq və ya nümunə orqanizmlərə unikal xüsusiyyətlər və ya qabiliyyətlər vermək üçün çox vaxt orqanizmlər arasında genləri köçürürlər.

Dağıdıcı təsir

Kimyəvi yolla sintez edilmiş qısa DNT ardıcıllıqları çox yönlü olduğu üçün vacibdir. Onlar tədqiqat laboratoriyalarında, xəstəxanalarda və sənayedə istifadə edilə bilər. Məsələn, bunlar COVID-19 virusunu müəyyən etmək üçün istifadə edilmişdir. Fosforamiditlər DNT ardıcıllığının istehsalında zəruri tikinti bloklarıdır, lakin onlar qeyri-sabitdirlər və tez qırılırlar.

2021-ci ildə alim Alexander Sandal DNT istehsalı üçün bu tikinti bloklarını tez və səmərəli şəkildə istehsal etmək üçün yeni patentləşdirilmiş üsul inkişaf etdirdi, bu komponentlər parçalanmadan əvvəl prosesi əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirdi. DNT ardıcıllığına oliqonukleotidlər deyilir, xəstəlikləri müəyyən etmək, dərman hazırlamaq və digər tibbi və biotexnoloji tətbiqlərdə geniş istifadə olunur. 

Sintetik DNT istehsalında ixtisaslaşan aparıcı biotexnoloji firmalardan biri ABŞ-da yerləşən Twist Bioscience şirkətidir. Şirkət genləri yaratmaq üçün oliqonukleotidləri birləşdirir. Oliqosların qiyməti, onları hazırlamaq üçün lazım olan vaxt da azalır. 2022-ci ilə qədər DNT baza cütlərinin hazırlanmasının dəyəri cəmi doqquz sentdir. 

Twist-in sintetik DNT-si onlayn sifariş verilə və günlər ərzində laboratoriyaya göndərilə bilər, bundan sonra yeni qida məhsulları, gübrələr, sənaye məhsulları və dərmanlar üçün tikinti blokları olan hədəf molekulları yaratmaq üçün istifadə olunur. Dəyəri 25 milyard ABŞ dolları olan Ginkgo Bioworks mobil mühəndisliyi şirkəti Twist-in əsas müştərilərindən biridir. Bu arada, 2022-ci ildə Twist tədqiqatçılara peyvəndlər və müalicələr hazırlamağa kömək etmək üçün insan meymun çiçəyi virusu üçün iki sintetik DNT nəzarətini işə saldı. 

Daha sürətli gen sintezinin nəticələri

Daha sürətli gen sintezinin daha geniş təsirləri aşağıdakıları əhatə edə bilər: 

• Pandemiya və epidemiyalara səbəb olan virusların sürətləndirilmiş identifikasiyası vaksinlərin daha vaxtında hazırlanmasına səbəb olur.
• Biofarma firmaları ilə əməkdaşlıqda gen sintezi texnologiyalarına diqqət yetirən daha çox biotexnologiyalar və startaplar.
• Hökumətlər dərman və sənaye materialları hazırlamaq üçün öz sintetik DNT laboratoriyalarına sərmayə qoymağa çalışırlar.
• Sintetik DNT-nin qiymətinin aşağı düşməsi, genetik tədqiqatın demokratikləşməsinə gətirib çıxarır. Bu tendensiya həm də öz üzərində təcrübə aparmaq istəyən biohackerlərin daha çox olmasına səbəb ola bilər.
• CRISPR/Cas9 kimi genlərin redaktəsi və terapiya texnologiyalarının daha sürətli inkişafı ilə nəticələnən artan genetik tədqiqat.

Nəzərə alınmalı suallar

• Kütləvi istehsal olunan sintetik DNT-nin başqa üstünlükləri nələrdir?
• Hökumətlər bu sektoru necə tənzimləməlidirlər ki, etik olaraq qalsın?