СИНТЕТСКА БИОЛОГИЈА: ИСТОРИЈА, ОНО ШТО ПРОУЧАВА, ПРИМЕНЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Синтетички биологија је дисциплина која се фокусира на производњу биолошких система који нису сопствене природе. Стога, њихов циљ није комбиновање генетских информација из постојећих организама, већ стварање делимично или апсолутно вештачких животних форми.

Слиједом ове дефиниције, могуће је изразити да је ово питање синтезе техника производње материјала која се заснива на иновацијама кроз проучавање сложених молекуларних процеса.

Помоћу ДНК, синтетичка биологија настоји да састави програмирљиве микроорганизме или компјутерске геноме. Извори: пикабаи.цом

Такође је прикладно нагласити да се за синтетичку биологију одликује интердисциплинарна примена, будући да се њена метода истраживања заснива на биологији и инжењерингу биолошких система.

За разлику од биоинжињеринга, чија је сврха репрограмирање и измена генетског материјала по вољи у циљу стварања врста живих машина, ова специјалност тражи проналазак другог начина размишљања, посматрања и предлагања еволуције људског и друштвеног организма.

Слично томе, синтетичка биологија се такође дистанцира од традиционалне биотехнологије, јер иако последња покушава да манипулише и модификује информације о деоксирибонуклеинској киселини (ДНК), прва се фокусира на састављање програмирљивих микроорганизама или компјутерских генома.

Дакле, може се констатовати да ова дисциплина има могућност интервенције у метаболизму и развијања индустријских производа. Поред тога, у будућности бисте могли да развијете пројекат који би помогао заустављању климатских промена и смањењу зависности од фосилних горива.

Историја

Рођење синтетске биологије укључује два основна догађаја; прва је извршена средином 20. века када је група студената генетског инжењеринга успела да манипулише бактеријама Есцхерицхиа цоли.

Сврха је била да ученици имају суштинско знање о репрограмирању бацила. Међутим, открили су да сојеви Е. цоли могу да замене ћелије добијене од животиња или лешева током спровођења експеримента

Захваљујући овој активности интервенције и модификације органског система, појавило се још једно поље проучавања, које су назвали синтетичка биологија. Ова дисциплина добила је на већој важности током 60-их година, након студија које су спровели Јацкуес Л. Монод (1910-1976) и Францоис Јацоб (1920-2013), што је био други најважнији догађај за синтетску биологију.

Допринос ових научника био је откривање основа за регулисање генетске поруке. То значи, открили су садржај генома и технику декодирања наведених информација како би кроз откривене податке дизајнирали нове моделе ћелијских мрежа.

Овај напредак подстакао је раст синтетске биологије, јер јој је дао алате за програмирање, описивање и интеракцију са генетским материјалом.

Синтетичка биологија поседује алате који омогућавају програмирање, модификовање и описивање генетског материјала. Извор: пикабаи.цом

Име порекла

Синтетичка биологија, коју на енглеском језику називају и „СинБио“, дисциплина је у настајању. Међутим, настао је као предмет проучавања крајем 20. века.

Од тада су истраживања о молекуларним функцијама у сталном напретку и у Сједињеним Државама и у Европи; али изван његовог научног принципа, прикладно је нагласити да порекло специјалности није исто што и име.

То је зато што се термин синтетичка биологија први пут користио 1912. године. Ову категоризацију Степхане Ледуц (1853-1939) користио је да би се позвао на своја дела о физичким и хемијским механизмима живота.

Израз је кориштен од француског биолога како би описао како природни систем може коегзистирати са вештачким процесима. Из тог разлога, деценијама касније, научници су прибегли овом имену да означе специфичну грану биологије и генетског инжењерства.

Шта се проучава (предмет учења)

Главни предмет проучавања ове научне примене је распадање различитих биолошких кругова који чине деоксирибонуклеинска киселина (ДНК). Сврха је испитати редослед и кодирање сваког гена како би касније могли да имитирају њихово понашање.

Након што је функција генетског материјала измењена, стручњаци се посвећују производњи и програмирању неприродних организама који доприносе побољшању квалитета живота људи.

У том смислу, улога истраживача је да замагли границе које разликују живе системе од аутомата; Из тог разлога, они покушавају да нађу алат за узгој усева у пустињи како би тестирали своје хипотезе.

Апликације

Синтетска биологија не само да намерава да повеже природно са вештачким процесима, већ такође жели да учествује у многим секторима стварности као што су технолошки, пољопривредни, индустријски и енергетски.

Међутим, вриједно је нагласити да је реч о грађевинској дисциплини, због чега се њене примјене непрестано разликују. Неке од најважнијих варијанти су:

Паметни лекови

Састоји се од производње лекова чији су битни елементи микроорганизми. Да би овај пројекат успео потребно је инкапсулирати генетски материјал. На овај начин, лекови се могу персонализовати, зависно од потреба сваког појединца.

Генска терапија

Ову апликацију карактерише производња вируса који ће се уградити у ткива тако да буду интегрисани у геноме пацијената. Очекивани резултат овог експеримента је да ће механичка инфекција препознати и уништити све ненормалне ћелије.

Главни појмови

Темељ ове научне дисциплине није уништавање имунолошког система укључивањем синтетичких организама у биолошке студије, већ он настоји да преиспита структуру ћелијских мрежа кроз геном.

Стога синтетичка биологија - поред дизајнирања биомолекуларних система - реинтерпретира генетско понашање како би разумјела животне процесе. Дакле, два главна концепта специјалности сматрају се технолошким инструментима. Су:

Генетски круг

То је алат састављен од сета гена или минијатурних рачунара, који обављају задатак регулисања метаболизма. Ови микроорганизми су дизајнирани да смање штету коју узрокује бактерија Е. цоли.

Минимални геном

То је основни елемент који научници користе приликом дизајнирања аутоматизираних ћелија. То је зато што се вештачки организми граде када је могуће идентификовати минималну конфигурацију биолошког материјала, што је од суштинског значаја јер садржи информације за спречавање значајних одбрана бацила.

Референце

1. Беннер, С. (2009). Редизајнирање генетике. Преузето 4. октобра 2019 из Натуре: натуре.цом
2. Де Лорензо, В. (2007). Биологија и генетски инжењеринг. Преузето 4. октобра 2019 са Краљевске академије тачних, физичких и природних наука: рац.ес
3. Енди, Д. (2012). Дизајн биологије. Преузето 5. октобра 2019 са Универзитета у Барселони: уб.еду
4. Фебер, Д. (2004). Синтетска биологија: микроби направљени по наруџби. Преузето 4. октобра 2019 из Сциенце: сциенцемаг.орг
5. Исаацс, Ф. (2012). Синтетска биологија се развија. Преузето 5. октобра 2019. године са Биолошког факултета: бг.ац.рс
6. Моронге, А. (2015). Нова револуција? Основе науке. Преузето 5. октобра 2019. са Универсидад Симон Боливар: усб.ве