బెల్ట్ అండ్ రోడ్: సహకారం, సామరస్యం మరియు ఉభయతారకం
వార్తలు

వార్తలు

సింథటిక్ బయాలజీ అంటే ఏమిటి? అది ఏమి తీసుకురాగలదు?

సింథటిక్ జీవశాస్త్రవేత్త టామ్ నైట్, "21వ శతాబ్దం ఇంజనీరింగ్ జీవశాస్త్ర శతాబ్దంగా నిలుస్తుంది" అని అన్నారు. ఆయన సింథటిక్ బయాలజీ వ్యవస్థాపకులలో ఒకరు మరియు సింథటిక్ బయాలజీలో ఒక ప్రముఖ సంస్థ అయిన జింకో బయోవర్క్స్ యొక్క ఐదుగురు వ్యవస్థాపకులలో ఒకరు. ఈ సంస్థ సెప్టెంబర్ 18న న్యూయార్క్ స్టాక్ ఎక్స్ఛేంజ్‌లో నమోదైంది మరియు దాని విలువ 15 బిలియన్ డాలర్లకు చేరుకుంది.

టామ్ నైట్ పరిశోధనా ఆసక్తులు కంప్యూటర్ నుండి జీవశాస్త్రానికి మారాయి. అతను ఉన్నత పాఠశాల రోజుల నుండి వేసవి సెలవులను MITలో కంప్యూటర్ మరియు ప్రోగ్రామింగ్ అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించుకున్నాడు, ఆ తర్వాత తన అండర్ గ్రాడ్యుయేట్ మరియు గ్రాడ్యుయేట్ చదువులను కూడా MITలోనే పూర్తి చేశాడు.

సిలికాన్ పరమాణువులను మానవుడు మార్చగల పరిమితులను మూర్ నియమం ముందే ఊహించిందని గ్రహించిన టామ్ నైట్, తన దృష్టిని జీవుల వైపు మళ్లించాడు. "పరమాణువులను సరైన స్థానంలో ఉంచడానికి మనకు వేరే మార్గం కావాలి… అత్యంత సంక్లిష్టమైన రసాయన శాస్త్రం ఏది? అది జీవరసాయన శాస్త్రం. ప్రోటీన్ల వంటి జీవాణువులను మీరు ఉపయోగించవచ్చని నేను భావిస్తున్నాను, అవి స్వయంగా సమీకరించబడి, మీకు అవసరమైన పరిధిలో స్ఫటికీకరణ చెందగలవు."

ఇంజనీరింగ్ పరిమాణాత్మక మరియు గుణాత్మక ఆలోచనా విధానాన్ని ఉపయోగించి జీవసంబంధమైన నమూనాలను రూపొందించడం ఒక కొత్త పరిశోధనా పద్ధతిగా మారింది. సింథటిక్ బయాలజీ అనేది మానవ జ్ఞానంలో ఒక పెద్ద ముందడుగు లాంటిది. ఇంజనీరింగ్, కంప్యూటర్ సైన్స్, బయాలజీ మొదలైన వాటి అంతర్విభాగ క్షేత్రంగా, సింథటిక్ బయాలజీ ప్రారంభ సంవత్సరం 2000గా నిర్ణయించబడింది.

ఈ సంవత్సరం ప్రచురించబడిన రెండు అధ్యయనాలలో, జీవశాస్త్రవేత్తల సర్క్యూట్ రూపకల్పన ఆలోచన జన్యు వ్యక్తీకరణ నియంత్రణను సాధించింది.

బోస్టన్ విశ్వవిద్యాలయంలోని శాస్త్రవేత్తలు E. coli లో ఒక జన్యు టోగుల్ స్విచ్‌ను నిర్మించారు. ఈ నమూనా కేవలం రెండు జన్యు మాడ్యూళ్లను మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది. బాహ్య ఉద్దీపనలను నియంత్రించడం ద్వారా, జన్యు వ్యక్తీకరణను ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయవచ్చు.

సింథటిక్ బయాలజీ అంటే ఏమిటి?

అదే సంవత్సరంలో, ప్రిన్స్‌టన్ విశ్వవిద్యాలయంలోని శాస్త్రవేత్తలు మూడు జన్యు మాడ్యూళ్లను ఉపయోగించి, వాటి మధ్య పరస్పర నిరోధం మరియు నిరోధ విడుదల ద్వారా సర్క్యూట్ సిగ్నల్‌లో “ఆసిలేషన్” మోడ్ అవుట్‌పుట్‌ను సాధించారు.

జన్యు టోగుల్ స్విచ్ రేఖాచిత్రం

సెల్ వర్క్‌షాప్

సమావేశంలో, ప్రజలు 'కృత్రిమ మాంసం' గురించి మాట్లాడుకోవడం నేను విన్నాను.

కంప్యూటర్ కాన్ఫరెన్స్ నమూనాను అనుసరించి, స్వేచ్ఛా సంభాషణ కోసం ఏర్పాటు చేసిన "అన్‌కాన్ఫరెన్స్ స్వీయ-నిర్వహణ సమావేశం"లో, కొంతమంది బీరు తాగుతూ కబుర్లు చెప్పుకుంటున్నారు: "సింథటిక్ బయాలజీ"లో విజయవంతమైన ఉత్పత్తులు ఏమున్నాయి? ఇంపాజిబుల్ ఫుడ్ కింద ఎవరో "కృత్రిమ మాంసం" గురించి ప్రస్తావించారు.

ఇంపాజిబుల్ ఫుడ్ తనను తాను ఎప్పుడూ "సింథటిక్ బయాలజీ" కంపెనీ అని పిలుచుకోలేదు, కానీ ఇతర కృత్రిమ మాంసం ఉత్పత్తుల నుండి దీనిని వేరుచేసే ప్రధాన విక్రయ అంశం—శాకాహార మాంసానికి ఒక ప్రత్యేకమైన "మాంసం" వాసనను ఇచ్చే హిమోగ్లోబిన్—సుమారు 20 సంవత్సరాల క్రితం ఈ కంపెనీ నుండే వచ్చింది. అభివృద్ధి చెందుతున్న విభాగాలలో.

ఈ సాంకేతికతలో, సాధారణ జన్యు సవరణను ఉపయోగించి ఈస్ట్ "హీమోగ్లోబిన్"ను ఉత్పత్తి చేసేలా చేయడం జరుగుతుంది. సింథటిక్ బయాలజీ పరిభాషలో చెప్పాలంటే, ఈస్ట్ అనేది ప్రజల కోరికలకు అనుగుణంగా పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేసే ఒక "కణ కర్మాగారం"గా మారుతుంది.

మాంసం అంత ప్రకాశవంతమైన ఎరుపు రంగులో ఉండటానికి మరియు రుచి చూసినప్పుడు ఒక ప్రత్యేకమైన సువాసన రావడానికి కారణం ఏమిటి? మాంసంలో సమృద్ధిగా ఉండే "హిమోగ్లోబిన్" అని భావిస్తారు. హిమోగ్లోబిన్ వివిధ ఆహార పదార్థాలలో లభిస్తుంది, కానీ జంతువుల కండరాలలో దీని పరిమాణం ముఖ్యంగా అధికంగా ఉంటుంది.

అందువల్ల, జంతు మాంసాన్ని అనుకరించడానికి హిమోగ్లోబిన్‌ను "ప్రధాన మసాలా"గా కంపెనీ వ్యవస్థాపకుడు మరియు జీవరసాయన శాస్త్రవేత్త పాట్రిక్ ఓ. బ్రౌన్ ఎంచుకున్నారు. మొక్కల నుండి ఈ "మసాలా"ను సంగ్రహించడానికి, బ్రౌన్ వాటి వేళ్ళలో హిమోగ్లోబిన్ సమృద్ధిగా ఉండే సోయాబీన్స్‌ను ఎంచుకున్నారు.

సాంప్రదాయ ఉత్పత్తి పద్ధతిలో సోయాబీన్ వేర్ల నుండి "హిమోగ్లోబిన్"ను నేరుగా సంగ్రహించాల్సి ఉంటుంది. ఒక కిలోగ్రాము "హిమోగ్లోబిన్" కోసం 6 ఎకరాల సోయాబీన్ పంట అవసరం. మొక్కల నుండి సంగ్రహించడం ఖర్చుతో కూడుకున్నది, మరియు ఇంపాజిబుల్ ఫుడ్ ఒక కొత్త పద్ధతిని అభివృద్ధి చేసింది: హిమోగ్లోబిన్‌ను సంకలనం చేయగల జన్యువును ఈస్ట్‌లో ప్రవేశపెట్టడం, మరియు ఈస్ట్ పెరిగి, పునరుత్పత్తి చెందుతున్న కొద్దీ, హిమోగ్లోబిన్ కూడా పెరుగుతుంది. ఒక ఉపమానంతో చెప్పాలంటే, ఇది సూక్ష్మజీవుల స్థాయిలో బాతు గుడ్లు పెట్టనివ్వడం లాంటిది.

సింథటిక్ బయాలజీ అంటే ఏమిటి2

మొక్కల నుండి సంగ్రహించబడే హేమ్‌ను "కృత్రిమ మాంసం" బర్గర్‌లలో ఉపయోగిస్తారు.

నూతన సాంకేతికతలు ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని పెంచుతూనే, సాగుకు వినియోగించే సహజ వనరులను తగ్గిస్తాయి. ప్రధాన ఉత్పత్తి ముడిపదార్థాలు యీస్ట్, చక్కెర మరియు ఖనిజాలు కాబట్టి, రసాయన వ్యర్థాలు పెద్దగా ఉండవు. ఈ విధంగా ఆలోచిస్తే, ఇది నిజంగా "భవిష్యత్తును మెరుగుపరిచే" ఒక సాంకేతికత.

ప్రజలు ఈ సాంకేతికత గురించి మాట్లాడినప్పుడు, ఇది కేవలం ఒక సాధారణ సాంకేతికత అని నాకు అనిపిస్తుంది. వారి దృష్టిలో, ఈ విధంగా జన్యు స్థాయిలో రూపొందించగల పదార్థాలు చాలా ఉన్నాయి. విచ్ఛిన్నమయ్యే ప్లాస్టిక్‌లు, సుగంధ ద్రవ్యాలు, కొత్త మందులు మరియు టీకాలు, నిర్దిష్ట వ్యాధుల కోసం పురుగుమందులు, మరియు పిండి పదార్థాన్ని సంశ్లేషణ చేయడానికి కార్బన్ డయాక్సైడ్ వాడకం కూడా... బయోటెక్నాలజీ తీసుకువచ్చే అవకాశాల గురించి నాకు కొన్ని స్పష్టమైన ఊహలు రావడం ప్రారంభించాయి.

జన్యువులను చదవడం, రాయడం మరియు సవరించడం
DNA జీవానికి సంబంధించిన సమస్త సమాచారాన్ని మూలం నుండి మోసుకెళ్తుంది, మరియు అది వేలాది జీవ లక్షణాలకు కూడా మూలం.

ఈ రోజుల్లో, మానవులు DNA క్రమాన్ని సులభంగా చదవగలరు మరియు రూపకల్పన ప్రకారం DNA క్రమాన్ని సంశ్లేషణ చేయగలరు. ఆ సదస్సులో, 2020 రసాయన శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతిని పలుమార్లు గెలుచుకున్న క్రిస్పర్ (CRISPR) సాంకేతికత గురించి ప్రజలు మాట్లాడుకోవడం నేను విన్నాను. "జెనెటిక్ మ్యాజిక్ సిజర్" అని పిలువబడే ఈ సాంకేతికత, DNAను కచ్చితంగా గుర్తించి కత్తిరించగలదు, తద్వారా జన్యు సవరణను సాధ్యం చేస్తుంది.

ఈ జన్యు సవరణ సాంకేతికత ఆధారంగా అనేక స్టార్టప్ కంపెనీలు ఆవిర్భవించాయి. వాటిలో కొన్ని క్యాన్సర్ మరియు జన్యుపరమైన వ్యాధుల వంటి క్లిష్టమైన వ్యాధుల జన్యు చికిత్సను పరిష్కరించడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తుండగా, మరికొన్ని మానవ అవయవ మార్పిడి కోసం అవయవాలను పెంపొందించడానికి మరియు వ్యాధులను గుర్తించడానికి దీనిని వినియోగిస్తున్నాయి.

జన్యు సవరణ సాంకేతికత ఎంత వేగంగా వాణిజ్య అనువర్తనాల్లోకి ప్రవేశించిందంటే, ప్రజలు జీవసాంకేతిక శాస్త్రంలో గొప్ప అవకాశాలను చూస్తున్నారు. జీవసాంకేతిక శాస్త్రం యొక్క అభివృద్ధి తర్కం దృష్ట్యా చూస్తే, జన్యు శ్రేణులను చదవడం, సంశ్లేషణ చేయడం మరియు సవరించడం వంటివి పరిపక్వం చెందిన తర్వాత, మానవ అవసరాలను తీర్చే పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి జన్యు స్థాయిలో రూపకల్పన చేయడమే సహజంగా తదుపరి దశ. సింథటిక్ బయాలజీ టెక్నాలజీని కూడా జన్యు సాంకేతికత అభివృద్ధిలో తదుపరి దశగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.
ఇద్దరు శాస్త్రవేత్తలు ఎమ్మాన్యుయెల్ చార్పెంటియర్ మరియు జెన్నిఫర్ ఎ. డౌడ్నా క్రిస్పర్ టెక్నాలజీకి గాను 2020 రసాయన శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్నారు.

"చాలా మంది సింథటిక్ బయోలజీ నిర్వచనంపై వ్యామోహం పెంచుకున్నారు... ఇంజనీరింగ్, జీవశాస్త్రాల మధ్య ఈ రకమైన సంఘర్షణ జరిగింది. దీని ఫలితంగా వచ్చే దేనికైనా సింథటిక్ బయోలజీ అని పేరు పెట్టడం మొదలైందని నేను అనుకుంటున్నాను," అని టామ్ నైట్ అన్నారు.
కాలమానాన్ని విస్తరిస్తే, వ్యవసాయ సమాజం ప్రారంభమైనప్పటి నుండి, మానవులు సుదీర్ఘ సంకర ప్రజననం మరియు ఎంపిక ద్వారా తమకు కావలసిన జంతు మరియు మొక్కల లక్షణాలను వడపోసి, నిలుపుకున్నారు. సింథటిక్ బయాలజీ, మానవులు కోరుకునే లక్షణాలను సృష్టించడానికి నేరుగా జన్యు స్థాయి నుండే ప్రారంభమవుతుంది. ప్రస్తుతం, శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగశాలలో వరిని పండించడానికి క్రిస్పర్ (CRISPR) సాంకేతికతను ఉపయోగించారు.

సమావేశ నిర్వాహకులలో ఒకరైన, క్విజి వ్యవస్థాపకుడు లూ క్వి ప్రారంభ వీడియోలో మాట్లాడుతూ, గతంలోని ఇంటర్నెట్ టెక్నాలజీ లాగానే బయోటెక్నాలజీ కూడా ప్రపంచంలో విస్తృతమైన మార్పులను తీసుకురావచ్చని అన్నారు. ఇంటర్నెట్ సీఈఓలు రాజీనామా చేసినప్పుడు వారందరూ లైఫ్ సైన్సెస్ పట్ల ఆసక్తి చూపారనే విషయాన్ని ఇది ధృవీకరిస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది.

ఇంటర్నెట్ దిగ్గజాలందరూ దీనిపై దృష్టి సారిస్తున్నారు. జీవశాస్త్ర వ్యాపార ధోరణి ఎట్టకేలకు నిజమవుతోందా?

టామ్ నైట్ (ఎడమ నుండి మొదటి వ్యక్తి) మరియు గింకో బయోవర్క్స్ యొక్క మరో నలుగురు వ్యవస్థాపకులు | గింకో బయోవర్క్స్

మధ్యాహ్న భోజనం సమయంలో నేను ఒక వార్త విన్నాను: 2030 నాటికి స్వచ్ఛమైన ఉత్పత్తుల ముడి పదార్థాలలో శిలాజ ఇంధనాలను దశలవారీగా తొలగించడానికి 1 బిలియన్ యూరోలు పెట్టుబడి పెడతామని సెప్టెంబర్ 2న యునిలివర్ ప్రకటించింది.

రాబోయే 10 సంవత్సరాలలో, ప్రాక్టర్ & గాంబుల్ ఉత్పత్తి చేసే లాండ్రీ డిటర్జెంట్, వాషింగ్ పౌడర్ మరియు సబ్బు ఉత్పత్తులు క్రమంగా మొక్కల ముడి పదార్థాలను లేదా కార్బన్ క్యాప్చర్ టెక్నాలజీని అవలంబిస్తాయి. కార్బన్ ఉద్గారాలను తగ్గించడానికి బయోటెక్నాలజీ, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు ఇతర టెక్నాలజీలపై పరిశోధనలకు నిధులు సమకూర్చేందుకు, ఆ సంస్థ మరో 1 బిలియన్ యూరోలను ఒక నిధిని ఏర్పాటు చేయడానికి కేటాయించింది.

ఈ వార్త విన్న నాలాగే, నాకు ఈ వార్త చెప్పిన వాళ్ళు కూడా పదేళ్ల కన్నా తక్కువ కాలపరిమితి చూసి కొంచెం ఆశ్చర్యపోయారు: సాంకేతిక పరిశోధన, అభివృద్ధి నుండి భారీ ఉత్పత్తి వరకు ఇంత త్వరగా పూర్తిగా సాకారమవుతుందా?
కానీ అది నిజమవుతుందని ఆశిస్తున్నాను.


పోస్ట్ చేసిన సమయం: డిసెంబర్ 31, 2021