सिंथेटिक जीवविज्ञानी टम नाइटले भने, "२१ औं शताब्दी इन्जिनियरिङ जीवविज्ञानको शताब्दी हुनेछ।" उनी सिंथेटिक जीवविज्ञानका संस्थापकहरू मध्ये एक हुन् र सिंथेटिक जीवविज्ञानमा एक स्टार कम्पनी, जिन्कगो बायोवर्क्सका पाँच संस्थापकहरू मध्ये एक हुन्। कम्पनी सेप्टेम्बर १८ मा न्यूयोर्क स्टक एक्सचेन्जमा सूचीबद्ध भएको थियो, र यसको मूल्याङ्कन १५ अर्ब अमेरिकी डलर पुगेको थियो।
टम नाइटको अनुसन्धान रुचि कम्प्युटरबाट जीवविज्ञानमा परिवर्तन भएको छ। हाई स्कूलको समयदेखि नै, उनले गर्मीको बिदालाई MIT मा कम्प्युटर र प्रोग्रामिङ अध्ययन गर्न प्रयोग गर्थे, र त्यसपछि आफ्नो स्नातक र स्नातक तह पनि MIT मा बिताउँथे।
टम नाइटले मूरको कानूनले सिलिकन परमाणुहरूको मानव हेरफेरको सीमाको भविष्यवाणी गरेको महसुस गर्दै, उनले जीवित चीजहरूमा ध्यान केन्द्रित गरे। "हामीलाई परमाणुहरूलाई सही ठाउँमा राख्नको लागि फरक तरिका चाहिन्छ ... सबैभन्दा जटिल रसायन विज्ञान के हो? यो जैव रसायन विज्ञान हो। म कल्पना गर्छु कि तपाईं प्रोटीन जस्ता बायोमोलेक्युलहरू प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ, जुन तपाईंलाई आवश्यक दायरा भित्र स्व-एकत्रित र भेला हुन सक्छ। क्रिस्टलाइजेसन।"
जैविक मौलिकताहरू डिजाइन गर्न इन्जिनियरिङ मात्रात्मक र गुणात्मक सोच प्रयोग गर्नु एक नयाँ अनुसन्धान विधि बनेको छ। सिंथेटिक जीवविज्ञान मानव ज्ञानमा एक छलांग जस्तै हो। इन्जिनियरिङ, कम्प्युटर विज्ञान, जीवविज्ञान, आदिको अन्तरविषय क्षेत्रको रूपमा, सिंथेटिक जीवविज्ञानको सुरुवात वर्ष २००० को रूपमा सेट गरिएको छ।
यस वर्ष प्रकाशित दुई अध्ययनहरूमा, जीवविज्ञानीहरूको लागि सर्किट डिजाइनको विचारले जीन अभिव्यक्तिको नियन्त्रण हासिल गरेको छ।
बोस्टन विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरूले ई. कोलाईमा जीन टगल स्विच निर्माण गरे। यो मोडेलले केवल दुई जीन मोड्युलहरू प्रयोग गर्दछ। बाह्य उत्तेजनाहरूलाई नियमन गरेर, जीन अभिव्यक्तिलाई सक्रिय वा बन्द गर्न सकिन्छ।
सोही वर्ष, प्रिन्सटन विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरूले सर्किट सिग्नलमा "दोलन" मोड आउटपुट प्राप्त गर्न तीन जीन मोड्युलहरू प्रयोग गरे जसमा तिनीहरू बीचको पारस्परिक अवरोध र अवरोधको रिलीज प्रयोग गरिएको थियो।
जीन टगल स्विच रेखाचित्र
सेल कार्यशाला
बैठकमा, मैले मानिसहरूले "कृत्रिम मासु" को बारेमा कुरा गरेको सुनें।
कम्प्युटर सम्मेलन मोडेल, नि:शुल्क सञ्चारको लागि "अनकन्फरेन्स स्व-व्यवस्थित सम्मेलन" पछ्याउँदै, केही मानिसहरू बियर पिउँछन् र कुराकानी गर्छन्: "सिंथेटिक बायोलजी" मा कस्ता सफल उत्पादनहरू छन्? कसैले इम्पोसिबल फूड अन्तर्गत "कृत्रिम मासु" उल्लेख गरे।
इम्पोसिबल फूडले कहिल्यै आफूलाई "सिंथेटिक बायोलजी" कम्पनी भनेको छैन, तर अन्य कृत्रिम मासु उत्पादनहरूबाट यसलाई अलग गर्ने मुख्य बिक्री बिन्दु - शाकाहारी मासुको गन्धलाई अद्वितीय "मासु" बनाउने हेमोग्लोबिन लगभग २० वर्ष पहिले यस कम्पनीबाट आएको हो। उदीयमान विषयहरूको।
यसमा समावेश गरिएको प्रविधि भनेको खमीरलाई "हेमोग्लोबिन" उत्पादन गर्न अनुमति दिन सरल जीन सम्पादन प्रयोग गर्नु हो। सिंथेटिक जीवविज्ञानको शब्दावली लागू गर्न, खमीर एक "कोशिका कारखाना" बन्छ जसले मानिसहरूको इच्छा अनुसार पदार्थहरू उत्पादन गर्दछ।
मासुलाई किन यति चम्किलो रातो बनाउँछ र स्वादमा विशेष सुगन्ध आउँछ? असम्भव खानालाई मासुमा प्रशस्त "हेमोग्लोबिन" मानिन्छ। हेमोग्लोबिन विभिन्न खानेकुराहरूमा पाइन्छ, तर यो सामग्री विशेष गरी जनावरको मांसपेशीमा उच्च हुन्छ।
त्यसकारण, कम्पनीका संस्थापक र जैव रसायनशास्त्री प्याट्रिक ओ. ब्राउनले जनावरको मासुको नक्कल गर्नको लागि "मुख्य मसला" को रूपमा हेमोग्लोबिन छनौट गरे। बिरुवाहरूबाट यो "मसला" निकाल्दै, ब्राउनले जरामा हेमोग्लोबिन प्रशस्त हुने भटमास छनौट गरे।
परम्परागत उत्पादन विधिमा भटमासको जराबाट "हेमोग्लोबिन" को प्रत्यक्ष निकासी आवश्यक पर्दछ। एक किलोग्राम "हेमोग्लोबिन" को लागि ६ एकड भटमास चाहिन्छ। बिरुवा निकासी महँगो छ, र इम्पोसिबल फूडले एउटा नयाँ विधि विकास गरेको छ: हेमोग्लोबिनलाई खमीरमा संकलन गर्न सक्ने जीन प्रत्यारोपण गर्नुहोस्, र खमीर बढ्दै जाँदा र प्रतिकृति बनाउँदै जाँदा, हेमोग्लोबिन बढ्नेछ। समानता प्रयोग गर्न, यो सूक्ष्मजीवहरूको स्केलमा हंसलाई अण्डा दिनु जस्तै हो।
बिरुवाबाट निकालिएको हेम, "कृत्रिम मासु" बर्गरमा प्रयोग गरिन्छ।
नयाँ प्रविधिहरूले उत्पादन दक्षता बढाउँछन् जबकि रोपण गर्दा खपत हुने प्राकृतिक स्रोतहरू घटाउँछन्। मुख्य उत्पादन सामग्रीहरू खमीर, चिनी र खनिजहरू भएकाले, धेरै रासायनिक फोहोर हुँदैन। सोच्दा, यो वास्तवमै "भविष्यलाई राम्रो बनाउने" प्रविधि हो।
जब मानिसहरूले यस प्रविधिको बारेमा कुरा गर्छन्, मलाई लाग्छ कि यो केवल एक साधारण प्रविधि हो। उनीहरूको नजरमा, धेरै सामग्रीहरू छन् जुन आनुवंशिक स्तरबाट यसरी डिजाइन गर्न सकिन्छ। कुहिने योग्य प्लास्टिक, मसला, नयाँ औषधि र खोपहरू, विशिष्ट रोगहरूको लागि कीटनाशकहरू, र स्टार्च संश्लेषण गर्न कार्बन डाइअक्साइडको प्रयोग पनि... जैविक प्रविधिले ल्याएको सम्भावनाहरूको बारेमा मलाई केही ठोस कल्पनाहरू हुन थाले।
जीनहरू पढ्ने, लेख्ने र परिमार्जन गर्ने
डीएनएले जीवनको सबै जानकारी स्रोतबाट बोक्छ, र यो जीवनका हजारौं विशेषताहरूको स्रोत पनि हो।
आजकल, मानिसहरूले सजिलैसँग DNA अनुक्रम पढ्न र डिजाइन अनुसार DNA अनुक्रम संश्लेषण गर्न सक्छन्। सम्मेलनमा, मैले मानिसहरूलाई धेरै पटक रसायन विज्ञानमा २०२० नोबेल पुरस्कार जित्ने CRISPR प्रविधिको बारेमा कुरा गरेको सुनें। "जेनेटिक म्याजिक सिजर" भनिने यो प्रविधिले DNA लाई सही रूपमा पत्ता लगाउन र काट्न सक्छ, जसले गर्दा जीन सम्पादन गर्न सकिन्छ।
यस जीन सम्पादन प्रविधिको आधारमा, धेरै स्टार्टअप कम्पनीहरू देखा परेका छन्। कोहीले यसलाई क्यान्सर र आनुवंशिक रोगहरू जस्ता कठिन रोगहरूको जीन थेरापी समाधान गर्न प्रयोग गर्छन्, र कोहीले यसलाई मानव प्रत्यारोपणको लागि अंगहरू खेती गर्न र रोगहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गर्छन्।
जीन सम्पादन प्रविधिले व्यावसायिक अनुप्रयोगहरूमा यति छिटो प्रवेश गरेको छ कि मानिसहरूले जैविक प्रविधिको ठूलो सम्भावना देख्छन्। जैविक प्रविधिको विकास तर्कको दृष्टिकोणबाट, आनुवंशिक अनुक्रमहरूको पठन, संश्लेषण र सम्पादन परिपक्व भएपछि, अर्को चरण स्वाभाविक रूपमा आनुवंशिक स्तरबाट मानव आवश्यकताहरू पूरा गर्ने सामग्रीहरू उत्पादन गर्न डिजाइन गर्नु हो। सिंथेटिक जीवविज्ञान प्रविधिलाई जीन प्रविधिको विकासको अर्को चरणको रूपमा पनि बुझ्न सकिन्छ।
दुई वैज्ञानिक इमानुएल चार्पेन्टियर र जेनिफर ए. डौडनाले CRISPR प्रविधिको लागि रसायनशास्त्रमा २०२० को नोबेल पुरस्कार जिते।
"धेरै मानिसहरू सिंथेटिक जीवविज्ञानको परिभाषामा अल्झिएका छन्... इन्जिनियरिङ र जीवविज्ञान बीच यस प्रकारको टकराव भएको छ। मलाई लाग्छ यसबाट उत्पन्न हुने कुनै पनि कुरालाई सिंथेटिक जीवविज्ञान भन्न थालिएको छ।" टम नाइटले भने।
कृषि समाजको सुरुवातदेखि नै, समय सीमा विस्तार गर्दै, मानिसहरूले लामो क्रस-प्रजनन र छनोट मार्फत आफूले चाहेको जनावर र बोटबिरुवाका विशेषताहरूको जाँच र संरक्षण गर्दै आएका छन्। सिंथेटिक जीवविज्ञानले मानिसहरूले चाहेको विशेषताहरू उत्पन्न गर्न आनुवंशिक स्तरबाट सिधै सुरु हुन्छ। अहिले, वैज्ञानिकहरूले प्रयोगशालामा धान उब्जाउन CRISPR प्रविधि प्रयोग गरेका छन्।
सम्मेलनका आयोजकहरू मध्ये एक, किजीका संस्थापक लु किले उद्घाटन भिडियोमा भने कि जैविक प्रविधिले पहिलेको इन्टरनेट प्रविधि जस्तै संसारमा व्यापक परिवर्तन ल्याउन सक्छ। यसले इन्टरनेटका सीईओहरूले राजीनामा दिँदा जीवन विज्ञानमा रुचि व्यक्त गरेको कुरा पुष्टि गर्छ।
इन्टरनेटका ठूला व्यक्तिहरू सबै ध्यान दिइरहेका छन्। के जीवन विज्ञानको व्यावसायिक प्रवृत्ति अन्ततः आउँदैछ?
टम नाइट (बायाँबाट पहिलो) र चार अन्य जिन्कगो बायोवर्क्सका संस्थापकहरू | जिन्कगो बायोवर्क्स
खाजाको समयमा, मैले एउटा समाचार सुनेँ: युनिलिभरले सेप्टेम्बर २ मा भनेको थियो कि यसले २०३० सम्ममा स्वच्छ उत्पादन कच्चा पदार्थहरूमा जीवाश्म इन्धनलाई चरणबद्ध रूपमा हटाउन १ अर्ब युरो लगानी गर्नेछ।
१० वर्ष भित्र, प्रोक्टर एण्ड ग्याम्बलद्वारा उत्पादित लुगा धुने डिटर्जेन्ट, धुने पाउडर र साबुन उत्पादनहरूले बिस्तारै बिरुवाको कच्चा पदार्थ वा कार्बन क्याप्चर प्रविधि अपनाउनेछन्। कम्पनीले कार्बन उत्सर्जन घटाउन जैव प्रविधि, कार्बन डाइअक्साइड र अन्य प्रविधिहरूमा अनुसन्धान गर्न कोष स्थापना गर्न थप १ अर्ब युरो पनि छुट्याएको छ।
मलाई यो खबर सुनाउने मानिसहरू, जस्तै मैले पनि यो खबर सुनेको थिएँ, १० वर्षभन्दा कम समय सीमामा अलिकति छक्क परे: के यति चाँडै ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न प्रविधि अनुसन्धान र विकास पूर्ण रूपमा साकार हुनेछ?
तर मलाई आशा छ यो साकार हुनेछ।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-३१-२०२१