ആവശ്യാനുസരണം തന്മാത്രകൾ: എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമായ തന്മാത്രകളുടെ ഒരു കാറ്റലോഗ്

• രചയിതാവ്:
• രചയിതാവിന്റെ പേര്

  Quantumrun ദീർഘവീക്ഷണം
• ഡിസംബർ 22, 2022

ഇൻസൈറ്റ് സംഗ്രഹം

പുതിയ ഭാഗങ്ങളും സംവിധാനങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ബയോളജിയിൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് തത്വങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുന്ന ഒരു വളർന്നുവരുന്ന ജീവശാസ്ത്രമാണ് സിന്തറ്റിക് ബയോളജി. മയക്കുമരുന്ന് കണ്ടെത്തലിൽ, ആവശ്യാനുസരണം തന്മാത്രകൾ സൃഷ്ടിച്ച് വൈദ്യചികിത്സയിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാൻ സിന്തറ്റിക് ബയോളജിക്ക് കഴിവുണ്ട്. ഈ തന്മാത്രകളുടെ ദീർഘകാല പ്രത്യാഘാതങ്ങളിൽ, സൃഷ്ടിക്കൽ പ്രക്രിയ വേഗത്തിൽ ട്രാക്കുചെയ്യുന്നതിന് കൃത്രിമബുദ്ധി ഉപയോഗിക്കുന്നതും ഈ വളർന്നുവരുന്ന വിപണിയിൽ വൻതോതിൽ നിക്ഷേപം നടത്തുന്ന ബയോഫാർമ കമ്പനികളും ഉൾപ്പെടാം.

ഓൺ-ഡിമാൻഡ് തന്മാത്രകളുടെ സന്ദർഭം

പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ജൈവ ഇന്ധനങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ കാൻസർ തടയുന്ന മരുന്നുകൾ പോലെയുള്ള പുതിയതും സുസ്ഥിരവുമായ തന്മാത്രകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ എഞ്ചിനീയറിംഗ് സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ മെറ്റബോളിക് എഞ്ചിനീയറിംഗ് ശാസ്ത്രജ്ഞരെ അനുവദിക്കുന്നു. മെറ്റബോളിക് എഞ്ചിനീയറിംഗ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്ന നിരവധി സാധ്യതകളോടെ, 2016-ൽ വേൾഡ് ഇക്കണോമിക് ഫോറം "ടോപ്പ് ടെൻ എമർജിംഗ് ടെക്നോളജീസ്" ആയി ഇതിനെ കണക്കാക്കി. കൂടാതെ, വ്യാവസായിക ബയോളജി പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ജൈവ ഉൽപന്നങ്ങളും വസ്തുക്കളും വികസിപ്പിക്കാനും വിളകൾ മെച്ചപ്പെടുത്താനും പുതിയത് പ്രാപ്തമാക്കാനും സഹായിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ബയോമെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ.

സിന്തറ്റിക് അല്ലെങ്കിൽ ലാബ് സൃഷ്ടിച്ച ജീവശാസ്ത്രത്തിന്റെ പ്രാഥമിക ലക്ഷ്യം ജനിതക, ഉപാപചയ എഞ്ചിനീയറിംഗ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് എഞ്ചിനീയറിംഗ് തത്വങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്. മലേറിയ പരത്തുന്ന കൊതുകുകളെ ഉന്മൂലനം ചെയ്യുന്ന ജനിതകമാറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ രാസവളങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള എഞ്ചിനീയറിംഗ് മൈക്രോബയോമുകൾ പോലുള്ള ഉപാപചയമല്ലാത്ത ജോലികളും സിന്തറ്റിക് ബയോളജിയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ അച്ചടക്കം അതിവേഗം വളരുകയാണ്, ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് ഫിനോടൈപ്പിംഗിലെ പുരോഗതി (ജനിതക ഘടനയോ സ്വഭാവങ്ങളോ വിലയിരുത്തുന്ന പ്രക്രിയ), ഡിഎൻഎ സീക്വൻസിംഗും സിന്തസിസ് കഴിവുകളും ത്വരിതപ്പെടുത്തൽ, CRISPR- പ്രാപ്തമാക്കിയ ജനിതക എഡിറ്റിംഗ് എന്നിവ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, എല്ലാത്തരം ഗവേഷണങ്ങൾക്കുമായി ആവശ്യാനുസരണം തന്മാത്രകളും സൂക്ഷ്മാണുക്കളും സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഗവേഷകരുടെ കഴിവുകളും വർദ്ധിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, മെഷീൻ ലേണിംഗ് (ML) ഒരു ജൈവ വ്യവസ്ഥ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് പ്രവചിക്കുന്നതിലൂടെ സിന്തറ്റിക് തന്മാത്രകളുടെ നിർമ്മാണം വേഗത്തിൽ ട്രാക്കുചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഫലപ്രദമായ ഉപകരണമാണ്. പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയിലെ പാറ്റേണുകൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, അത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള തീവ്രമായ ധാരണയുടെ ആവശ്യമില്ലാതെ തന്നെ പ്രവചനങ്ങൾ നൽകാൻ ML-ന് കഴിയും.

തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ആഘാതം

ഓൺ-ഡിമാൻഡ് തന്മാത്രകൾ മയക്കുമരുന്ന് കണ്ടുപിടിത്തത്തിൽ ഏറ്റവും സാധ്യത കാണിക്കുന്നു. രോഗലക്ഷണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതിൽ പങ്ക് വഹിക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടീൻ അധിഷ്ഠിത തന്മാത്രയാണ് മരുന്ന് ലക്ഷ്യം. രോഗലക്ഷണങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ മാറ്റുന്നതിനോ നിർത്തുന്നതിനോ മരുന്നുകൾ ഈ തന്മാത്രകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. സാധ്യതയുള്ള മരുന്നുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന്, ശാസ്ത്രജ്ഞർ പലപ്പോഴും റിവേഴ്സ് രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് ഏത് തന്മാത്രകളാണ് ആ പ്രവർത്തനത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ അറിയപ്പെടുന്ന പ്രതികരണത്തെ പഠിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികതയെ ടാർഗെറ്റ് ഡീകോൺവല്യൂഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഏത് തന്മാത്രയാണ് ആവശ്യമുള്ള പ്രവർത്തനം നിർവ്വഹിക്കുന്നതെന്ന് കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ സങ്കീർണ്ണമായ രാസ, മൈക്രോബയോളജിക്കൽ പഠനങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.

മയക്കുമരുന്ന് കണ്ടുപിടിത്തത്തിലെ സിന്തറ്റിക് ബയോളജി, ഒരു തന്മാത്രാ തലത്തിൽ രോഗ സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കാൻ പുതിയ ഉപകരണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു. സെല്ലുലാർ തലത്തിൽ ഏതൊക്കെ പ്രക്രിയകൾ നടക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഉൾക്കാഴ്ച നൽകാൻ കഴിയുന്ന ലിവിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളായ സിന്തറ്റിക് സർക്യൂട്ടുകൾ രൂപകൽപന ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഇതിനുള്ള ഒരു മാർഗം. ജീനോം മൈനിംഗ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ സിന്തറ്റിക് ബയോളജി സമീപനങ്ങൾ മരുന്ന് കണ്ടുപിടിക്കുന്നത് വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിച്ചു.

ഫ്രാൻസ് ആസ്ഥാനമായുള്ള ഗ്രീൻഫാർമയാണ് ആവശ്യാനുസരണം തന്മാത്രകൾ നൽകുന്ന കമ്പനിയുടെ ഉദാഹരണം. കമ്പനി സൈറ്റ് അനുസരിച്ച്, ഗ്രീൻഫാർമ ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ, കോസ്മെറ്റിക്, അഗ്രികൾച്ചറൽ, ഫൈൻ കെമിക്കൽ വ്യവസായങ്ങൾക്ക് താങ്ങാവുന്ന വിലയിൽ രാസവസ്തുക്കൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. അവ ഗ്രാം മുതൽ മില്ലിഗ്രാം വരെ അളവിലുള്ള ഇഷ്‌ടാനുസൃത സിന്തസിസ് തന്മാത്രകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. സ്ഥാപനം ഓരോ ക്ലയന്റിനും ഒരു നിയുക്ത പ്രോജക്ട് മാനേജരും (പിഎച്ച്ഡി) റെഗുലർ റിപ്പോർട്ടിംഗ് ഇടവേളകളും നൽകുന്നു. ഈ സേവനം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്ന മറ്റൊരു ലൈഫ് സയൻസ് സ്ഥാപനമാണ് കാനഡ ആസ്ഥാനമായുള്ള OTAVAKemicals, അതിൽ മുപ്പതിനായിരം ബിൽഡിംഗ് ബ്ലോക്കുകളും 12 ഇൻ-ഹൗസ് റിയാക്ഷനുകളും അടിസ്ഥാനമാക്കി ആക്സസ് ചെയ്യാവുന്ന 44 ബില്യൺ ഓൺ-ഡിമാൻഡ് തന്മാത്രകളുടെ ശേഖരമുണ്ട്. 

ആവശ്യാനുസരണം തന്മാത്രകളുടെ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ

ഓൺ-ഡിമാൻഡ് തന്മാത്രകളുടെ വിശാലമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉൾപ്പെടാം: 

• ലൈഫ് സയൻസസ് സ്ഥാപനം തങ്ങളുടെ ഡാറ്റാബേസുകളിലേക്ക് ചേർക്കുന്നതിനായി പുതിയ തന്മാത്രകളും രാസ ഘടകങ്ങളും കണ്ടെത്തുന്നതിന് ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസിലും ML ലും നിക്ഷേപിക്കുന്നു.
• കൂടുതൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാനും ഉൽപ്പന്നങ്ങളും ഉപകരണങ്ങളും വികസിപ്പിക്കാനും ആവശ്യമായ തന്മാത്രകളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ആക്സസ് ഉള്ള കൂടുതൽ കമ്പനികൾ. 
• നിയമവിരുദ്ധമായ ഗവേഷണത്തിനും വികസനത്തിനും സ്ഥാപനങ്ങൾ ചില തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ചില ശാസ്ത്രജ്ഞർ നിയന്ത്രണങ്ങളോ മാനദണ്ഡങ്ങളോ ആവശ്യപ്പെടുന്നു.
• മറ്റ് ബയോടെക് സ്ഥാപനങ്ങൾക്കും ഗവേഷണ ഓർഗനൈസേഷനുകൾക്കുമുള്ള ഒരു സേവനമായി ആവശ്യാനുസരണം മൈക്രോബ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിന് ബയോഫാർമ സ്ഥാപനങ്ങൾ അവരുടെ ഗവേഷണ ലാബുകളിൽ വൻതോതിൽ നിക്ഷേപം നടത്തുന്നു.
• സിന്തറ്റിക് ബയോളജി, ജീവനുള്ള റോബോട്ടുകളുടെയും നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെയും വികസനം അനുവദിക്കുകയും ശസ്ത്രക്രിയകൾ നടത്താനും ജനിതക ചികിത്സകൾ നൽകാനും കഴിയും.
• കെമിക്കൽ സപ്ലൈകൾക്കായി വെർച്വൽ മാർക്കറ്റ്പ്ലേസുകളെ ആശ്രയിക്കുന്നത് വർധിച്ചു, ബിസിനസ്സുകളെ ദ്രുതഗതിയിൽ സ്രോതസ്സുചെയ്യാനും നിർദ്ദിഷ്ട തന്മാത്രകൾ നേടാനും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു, അവയുടെ പ്രവർത്തനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പുതിയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കുള്ള സമയം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• സിന്തറ്റിക് ബയോളജിയുടെ ധാർമ്മിക പ്രത്യാഘാതങ്ങളും സുരക്ഷാ ആശങ്കകളും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നയങ്ങൾ ഗവൺമെൻ്റുകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ചും മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി ജീവനുള്ള റോബോട്ടുകളും നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളും വികസിപ്പിക്കുന്ന പശ്ചാത്തലത്തിൽ.
• സിന്തറ്റിക് ബയോളജിയിലും മോളിക്യുലാർ സയൻസസിലും കൂടുതൽ വിപുലമായ വിഷയങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നതിനായി വിദ്യാഭ്യാസ സ്ഥാപനങ്ങൾ പാഠ്യപദ്ധതി പരിഷ്കരിക്കുന്നു, ഈ മേഖലകളിലെ ഉയർന്നുവരുന്ന വെല്ലുവിളികൾക്കും അവസരങ്ങൾക്കും അടുത്ത തലമുറയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ സജ്ജമാക്കുന്നു.

പരിഗണിക്കേണ്ട ചോദ്യങ്ങൾ

• ഓൺ-ഡിമാൻഡ് തന്മാത്രകളുടെ ഉപയോഗ സാധ്യതയുള്ള മറ്റു ചില കേസുകൾ ഏതൊക്കെയാണ്?
• ഈ സേവനം ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണവും വികസനവും എങ്ങനെ മാറ്റിമറിക്കും?