Квантумрун

Кредити тасвирӣ:

iStock

Молекулаҳои дархост: Каталоги молекулаҳои ба осонӣ дастрас

Ширкатҳои илмҳои ҳаёт аз биологияи синтетикӣ ва пешрафтҳои муҳандисии генетикӣ барои эҷод кардани ҳама гуна молекула дар ҳолати зарурӣ истифода мебаранд.

Муаллиф:
Номи муаллиф
Пешгӯии Quantumrun
Декабри соли 22, 2022

Хулосаи фаҳмиш

Биологияи синтетикӣ як илми рушдёбандаи ҳаёт мебошад, ки принсипҳои муҳандисиро ба биология барои эҷоди қисмҳо ва системаҳои нав татбиқ мекунад. Дар кашфи маводи мухаддир, биологияи синтетикӣ дорои потенсиали инқилоби табобати тиббиро тавассути эҷоди молекулаҳои талабот мебошад. Оқибатҳои дарозмуддати ин молекулаҳо метавонанд истифодаи зеҳни сунъиро барои пайгирии босуръати раванди офариниш ва ширкатҳои биофармавӣ ба ин бозори рушдёбанда сармоягузорӣ кунанд.

Контексти молекулаҳои талабот

Муҳандисии метаболикӣ ба олимон имкон медиҳад, ки ҳуҷайраҳои муҳандисиро барои эҷод кардани молекулаҳои нав ва устувор, ба монанди сӯзишвории барқароршаванда ё доруҳои пешгирии саратон истифода баранд. Бо имкониятҳои зиёде, ки муҳандисии метаболикӣ пешниҳод мекунад, он аз ҷониби Форуми Ҷаҳонии Иқтисодӣ дар соли 2016 яке аз "Даҳгонаи Технологияҳои Рушди Тавсеъа" ҳисобида шуд. Илова бар ин, интизор меравад, ки биологияи саноатӣ ба рушди биомаҳсулот ва маводҳои барқароршаванда, беҳтар намудани ҳосили зироатҳо ва имкон додани технологияҳои нав мусоидат кунад. барномаҳои биотиббӣ.

Ҳадафи асосии биологияи синтетикӣ ё дар лаборатория сохташуда истифодаи принсипҳои муҳандисӣ барои беҳтар кардани муҳандисии генетикӣ ва метаболикӣ мебошад. Биологияи синтетикӣ инчунин вазифаҳои ғайриметаболиро дар бар мегирад, ба монанди тағироти генетикӣ, ки хомӯшакҳои вараҷадор ё микробиомаҳои муҳандисиро нест мекунанд, ки метавонанд нуриҳои кимиёвиро иваз кунанд. Ин фан босуръат рушд мекунад, ки онро пешрафтҳо дар фенотипсозии баландсуръат (раванди арзёбии таркиби генетикӣ ё хислатҳо), суръат бахшидан ба пайдарпайии ДНК ва қобилиятҳои синтез ва таҳрири генетикии CRISPR дастгирӣ мекунанд.

Бо пешрафти ин технологияҳо, қобилияти тадқиқотчиён барои эҷоди молекулаҳо ва микробҳо барои ҳама намудҳои тадқиқот зиёд мешавад. Махсусан, омӯзиши мошинсозӣ (ML) як воситаи муассирест, ки метавонад эҷоди молекулаҳои синтетикиро тавассути пешгӯии рафтори системаи биологӣ зуд пайгирӣ кунад. Бо дарки намунаҳо дар маълумоти таҷрибавӣ, ML метавонад бидуни зарурати фаҳмиши пуршиддат дар бораи он ки чӣ тавр кор мекунад, пешгӯиҳо пешниҳод кунад.

Таъсири вайронкунанда

Молекулаҳои дархостшуда потенсиали бештари кашфи маводи мухаддирро нишон медиҳанд. Ҳадафи маводи мухаддир як молекулаи сафеда мебошад, ки дар пайдоиши нишонаҳои беморӣ нақш мебозад. Маводи мухаддир ба ин молекулаҳо барои тағир додан ё қатъ кардани функсияҳое, ки ба нишонаҳои беморӣ оварда мерасонанд, амал мекунанд. Барои дарёфти доруҳои эҳтимолӣ, олимон аксар вақт усули баръаксро истифода мебаранд, ки реаксияи маълумро меомӯзад, то муайян кунад, ки кадом молекулаҳо дар ин функсия иштирок мекунанд. Ин техникаро deconvolution ҳадаф меноманд. Барои муайян кардани он, ки кадом молекула вазифаи дилхоҳро иҷро мекунад, таҳқиқоти мураккаби кимиёвӣ ва микробиологиро талаб мекунад.

Биологияи синтетикӣ дар кашфи маводи мухаддир ба олимон имкон медиҳад, ки асбобҳои навро барои таҳқиқи механизмҳои беморӣ дар сатҳи молекулавӣ тарҳрезӣ кунанд. Яке аз роҳҳои анҷом додани ин тарҳрезии схемаҳои синтетикӣ мебошад, ки системаҳои зинда мебошанд, ки метавонанд фаҳмишро дар бораи он, ки равандҳо дар сатҳи ҳуҷайра ба амал меоянд, таъмин кунанд. Ин равишҳои биологияи синтетикӣ ба кашфи маводи мухаддир, ки ҳамчун истихроҷи геном маъруфанд, тибро инқилоб карданд.

Намунаи ширкате, ки молекулаҳои талаботро таъмин мекунад, GreenPharma дар Фаронса мебошад. Тибқи иттилои сайти ширкат, Greenpharma маводи кимиёвӣ барои саноати фармасевтӣ, косметикӣ, кишоварзӣ ва кимиёи хубро бо нархи дастрас месозад. Онҳо молекулаҳои синтези фармоиширо дар сатҳи грамм то миллиграмм истеҳсол мекунанд. Ширкат ба ҳар як муштарӣ менеҷери таъиншудаи лоиҳа (Ph.D.) ва фосилаҳои мунтазами ҳисоботдиҳӣ медиҳад. Як ширкати дигари илмҳои ҳаёт, ки ин хидматро пешниҳод мекунад, ширкати OTAVAChemicals дар Канада мебошад, ки дорои маҷмӯи 12 миллиард молекулаҳои дастраси дархостшуда дар асоси сӣ ҳазор блокҳои сохтмонӣ ва 44 реаксияи дохилӣ мебошад.

Оқибатҳои молекулаҳои талабот

Оқибатҳои васеътари молекулаҳои талабот метавонанд инҳоро дар бар гиранд:

Ширкати илмҳои ҳаёт ба зеҳни сунъӣ ва ML сармоягузорӣ мекунад, то молекулаҳо ва ҷузъҳои химиявии навро кашф кунанд, то ба пойгоҳи додаҳои онҳо илова кунанд.
Ширкатҳои бештаре, ки дастрасии осонтар ба молекулаҳо доранд, барои омӯхтани минбаъда ва таҳияи маҳсулот ва асбобҳо лозим буданд.
Баъзе олимон ба муқаррарот ё стандартҳо даъват мекунанд, то боварӣ ҳосил кунанд, ки ширкатҳо баъзе молекулаҳоро барои таҳқиқот ва таҳияи ғайриқонунӣ истифода набаранд.
Ширкатҳои Biopharma ба лабораторияҳои тадқиқотии худ ба таври ҷиддӣ сармоягузорӣ мекунанд, то муҳандисии талабот ва микробҳоро ҳамчун хидмат барои дигар ширкатҳои биотехнологӣ ва созмонҳои тадқиқотӣ фароҳам оваранд.
Биологияи синтетикӣ барои таҳияи роботҳои зинда ва нанозарраҳое, ки метавонанд ҷарроҳиро анҷом диҳанд ва табобати генетикӣ расонанд.
Афзоиши эътимод ба бозорҳои маҷозӣ барои маводҳои кимиёвӣ, ба тиҷорат имкон медиҳад, ки молекулаҳои мушаххасро зуд дарёфт кунанд ва самаранокии онҳоро афзоиш диҳанд ва вақти ба бозор баровардани маҳсулоти навро коҳиш диҳанд.
Ҳукуматҳо барои идора кардани оқибатҳои ахлоқӣ ва нигарониҳои бехатарии биологияи синтетикӣ, бахусус дар заминаи таҳияи роботҳои зинда ва нанозарраҳо барои барномаҳои тиббӣ сиёсатҳоеро қабул мекунанд.
Муассисаҳои таълимӣ барномаҳои таълимиро бо мақсади дохил кардани мавзӯъҳои пешрафтаи биологияи синтетикӣ ва илмҳои молекулавӣ аз нав дида мебароянд, насли ояндаи олимонро барои мушкилот ва имкониятҳои пайдошаванда дар ин соҳаҳо омода мекунанд.