छिटो जीन संश्लेषण: सिंथेटिक डीएनए राम्रो स्वास्थ्य सेवाको लागि कुञ्जी हुन सक्छ

• लेखक:
• लेखक नाम

  Quantumrun दूरदर्शिता
• जनवरी 16, 2023

अन्तरदृष्टि सारांश

डीएनएको रासायनिक संश्लेषण र यसको जीन, सर्किट, र यहाँसम्म कि सम्पूर्ण जीनोमहरूमा संयोजनले आणविक जीवविज्ञानमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गरेको छ। यी प्रविधिहरूले डिजाइन, निर्माण, परीक्षण, गल्तीहरूबाट सिक्न र इच्छित परिणाम प्राप्त नभएसम्म चक्र दोहोर्याउन सम्भव बनाएको छ। यो दृष्टिकोण सिंथेटिक जीवविज्ञान नवाचारको मुटुमा छ। 

छिटो जीन संश्लेषण सन्दर्भ

संश्लेषणले डिजिटल आनुवंशिक कोडलाई आणविक डीएनएमा परिणत गर्दछ ताकि शोधकर्ताहरूले ठूलो मात्रामा आनुवंशिक सामग्री सिर्जना गर्न र उत्पादन गर्न सकून्। उपलब्ध DNA डाटा नेक्स्ट जेनेरेसन सिक्वेन्सिङ (NGS) टेक्नोलोजीहरूको कारण विस्तार भएको छ। यस विकासले प्रत्येक जीव र वातावरणबाट डीएनए अनुक्रमहरू समावेश गर्ने जैविक डाटाबेसहरूमा वृद्धि भएको छ। बायोइन्फर्मेटिक्स सफ्टवेयरमा बढि दक्षताका कारण अनुसन्धानकर्ताहरूले अब यी अनुक्रमहरूलाई अझ सजिलै निकाल्न, विश्लेषण गर्न र परिमार्जन गर्न सक्छन्।

वैज्ञानिकहरूले "जीवनको रूख" (जीनोमहरूको नेटवर्क) बाट जति धेरै जैविक जानकारीहरू छन्, उनीहरूले जीवित चीजहरू आनुवंशिक रूपमा कसरी सम्बन्धित छन् भनेर राम्रोसँग बुझ्छन्। अर्को पुस्ताको अनुक्रमले हामीलाई रोगहरू, माइक्रोबायोम र जीवहरूको आनुवंशिक विविधतालाई अझ राम्ररी बुझ्न मद्दत गरेको छ। यो क्रम बूमले मेटाबोलिक इन्जिनियरिङ र सिंथेटिक जीवविज्ञान जस्ता नयाँ वैज्ञानिक विषयहरूलाई पनि विकास गर्न सक्षम बनाउँछ। यस जानकारीको पहुँचले हालको निदान र थेराप्यूटिक्सलाई मात्र सुधार गर्दैन तर नयाँ चिकित्सा सफलताहरूको लागि मार्ग प्रशस्त गर्दैछ जसले मानव स्वास्थ्यमा दिगो प्रभाव पार्छ। 

थप रूपमा, सिंथेटिक जीवविज्ञानले नयाँ औषधिहरू, सामग्रीहरू, र निर्माण प्रक्रियाहरू सिर्जना गर्ने जस्ता धेरै क्षेत्रहरूलाई प्रभाव पार्ने सम्भावना छ। विशेष गरी, जीन संश्लेषण एक आशाजनक प्रविधिहरू मध्ये एक हो जसले आनुवंशिक अनुक्रमहरू धेरै चाँडै निर्माण गर्न र परिवर्तन गर्न मद्दत गर्दछ, जसले नयाँ जैविक प्रकार्यहरूको आविष्कार गर्दछ। उदाहरणका लागि, जीवविज्ञानीहरूले प्रायः आनुवंशिक परिकल्पनाहरू परीक्षण गर्न वा नमूना जीवहरूलाई अद्वितीय विशेषताहरू वा क्षमताहरू दिन जीवहरूमा जीनहरू स्थानान्तरण गर्छन्।

विघटनकारी प्रभाव

रासायनिक संश्लेषित छोटो DNA अनुक्रमहरू आवश्यक छन् किनभने तिनीहरू बहुमुखी छन्। तिनीहरू अनुसन्धान प्रयोगशालाहरू, अस्पतालहरू र उद्योगहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, तिनीहरू COVID-19 भाइरस पहिचान गर्न प्रयोग गरियो। फास्फोरामिडाइटहरू डीएनए अनुक्रमहरूको उत्पादनमा आवश्यक निर्माण ब्लकहरू हुन्, तर तिनीहरू अस्थिर हुन्छन् र चाँडै टुट्छन्।

२०२१ मा, वैज्ञानिक अलेक्जेन्डर स्यान्डहलले यी कम्पोनेन्टहरू विघटन हुनु अघि यी बिल्डिंग ब्लकहरूलाई द्रुत र प्रभावकारी रूपमा निर्माण गर्नको लागि नयाँ पेटेन्ट तरीका विकास गरे। DNA अनुक्रमहरूलाई oligonucleotides भनिन्छ, व्यापक रूपमा रोगहरू पहिचान गर्न, औषधि निर्माण गर्न, र अन्य चिकित्सा र जैव-प्रविधि अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। 

सिंथेटिक डीएनए निर्माणमा विशेषज्ञता हासिल गर्ने अग्रणी बायोटेक फर्महरू मध्ये एक अमेरिकी-आधारित ट्विस्ट बायोसाइन्स हो। कम्पनीले ओलिगोन्यूक्लियोटाइडलाई जीन बनाउनका लागि जोड्छ। oligos को लागि मूल्य घट्दै छ, जसरी तिनीहरूलाई बनाउन लाग्ने समय हो। 2022 को अनुसार, DNA आधार जोडीहरू विकास गर्न लागत मात्र नौ सेन्ट छ। 

ट्विस्टको सिंथेटिक डीएनए अनलाइन अर्डर गर्न सकिन्छ र दिनहरूमा प्रयोगशालामा पठाउन सकिन्छ, त्यसपछि यसलाई लक्षित अणुहरू सिर्जना गर्न प्रयोग गरिन्छ, जुन नयाँ खाद्य वस्तुहरू, मल, औद्योगिक उत्पादनहरू, र औषधिहरूका लागि निर्माण ब्लकहरू हुन्। Ginkgo Bioworks, USD $ 25 बिलियन मूल्यको सेल-इन्जिनियरिङ फर्म, ट्विस्टको प्रमुख ग्राहकहरू मध्ये एक हो। यसैबीच, २०२२ मा, ट्विस्टले अनुसन्धानकर्ताहरूलाई खोपहरू र उपचारहरू विकास गर्न मद्दत गर्न मानव मोन्कीपक्स भाइरसको लागि दुई सिंथेटिक डीएनए नियन्त्रणहरू सुरु गर्‍यो। 

छिटो जीन संश्लेषण को प्रभाव

छिटो जीन संश्लेषण को व्यापक प्रभाव समावेश हुन सक्छ: 

• महामारी र महामारी निम्त्याउने भाइरसहरूको द्रुत पहिचान, जसले खोपहरूको समयमै विकास गर्न अग्रसर गर्दछ।
• बायोफार्मा फर्महरूसँगको साझेदारीमा जीन संश्लेषण प्रविधिहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्ने थप बायोटेक र स्टार्टअपहरू।
• सरकारहरू औषधि र औद्योगिक सामग्रीहरू विकास गर्न सम्बन्धित सिंथेटिक डीएनए प्रयोगशालाहरूमा लगानी गर्न दौडिरहेका छन्।
• सिंथेटिक DNA को लागत कम हुँदै गइरहेको छ, जसले आनुवंशिक अनुसन्धानको प्रजातान्त्रिककरणको लागि नेतृत्व गर्दछ। यो प्रवृत्तिले आफैंमा प्रयोग गर्न चाहने थप बायोह्याकरहरूलाई पनि नेतृत्व गर्न सक्छ।
• CRISPR/Cas9 जस्ता जीन सम्पादन र थेरापी प्रविधिहरूमा तीव्र विकासको परिणामस्वरूप आनुवंशिक अनुसन्धान बढेको छ।

विचार गर्न प्रश्नहरु

• जन-उत्पादन सिंथेटिक डीएनएका अन्य फाइदाहरू के हुन्?
• सरकारले यो क्षेत्रलाई नैतिकता कायम राख्न कसरी नियमन गर्नुपर्छ?