Biologie sintetică

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 26 mai 2021; verificările necesită 3 modificări .

Biologia sintetică ( ing.  biologie sintetică ) este o nouă direcție științifică în biologie care se ocupă cu proiectarea și crearea de sisteme biologice cu proprietăți și funcții dorite, inclusiv cele care nu au analogi în natură [1] .

Una dintre definițiile acceptate de comunitatea științifică internațională [2] a biologiei sintetice este: „proiectarea și construcția modulelor biologice , [3] sistemelor biologice și mașinilor biologice, sau reproiectarea sistemelor biologice existente în scopuri utile”. Aspectele funcționale ale acestei definiții își au originea în biologia moleculară și biotehnologie. [patru]

Biologia sintetică dezvoltă ingineria genetică , trecând de la mutarea câtorva gene între organisme la crearea unui genom artificial . Din 2003, numărul publicațiilor științifice pe această temă a crescut rapid. În viitor, această direcție permite obținerea de biocombustibili din alge, electricitate bacteriană, diagnosticare, vaccinuri sintetice , bacteriofagi și probiotice pentru combaterea infecțiilor, creșterea productivității și durabilității plantelor și animalelor cultivate [1] .

Pe lângă evaluarea practică a rezultatelor biologiei sintetice, există o întrebare etică despre dacă o persoană are dreptul de a implementa evoluția artificială (accelerată de milioane de ori, spre deosebire de evoluția naturală ), în ciuda faptului că nu există un nivel suficient de prevăzând consecințele [1] .

Istorie

În 1980, biochimistul german Barbara Hobom a folosit termenul de „biologie sintetică” atunci când a raportat despre o bacterie transgenică obținută folosind tehnologia ADN recombinant [5] . Mai târziu, termenul a apărut într-o serie de lucrări de la mijlocul anilor 1990, cum ar fi lucrările lui Klaus Konzelmann și Matthias Schnel privind crearea de analogi sintetici ai (-)ARN -ului genomic monocatenar al virusului rabiei [1] .

Rolul principal în dezvoltarea biologiei sintetice în secolul XXI îl joacă geneticianul american Craig Venter și Institutul Științific American care poartă numele lui [1] . La sfârșitul anului 2010, la Institutul Craig Venter a fost creată prima bacterie cu genom complet sintetic , care a fost numită Mycoplasma mycoides JCVI-syn 1.0 sau „Synthia” [6] .

În 2006, organizația non-profit BioBricks Foundation a fost fondată de ingineri și oameni de știință cu scopul de a standardiza părțile biologice în acest domeniu al științei. [7] Aceste părți biologice standardizate sunt numite BioBrick .

Tehnologie

Primele succese ale biologiei sintetice sunt asociate cu metoda de secvențiere capilară (de exemplu, secvențierea automată a fragmentelor de ADN suprapuse folosind metoda Sanger ), dar mai târziu au fost folosite metode de secvențiere de nouă generație , care au făcut posibilă descifrarea mult mai rapidă a genomului și mai ieftin. Pe de altă parte, metoda chemoenzimatică pentru sinteza oligonucleotidelor cu o anumită secvență a făcut posibilă crearea de gene pentru microorganismele transgenice obținute prin inginerie genetică. Tehnologia de asamblare a genomilor artificiali din lanțuri de polinucleotide face posibil să se facă fără utilizarea aparatului metabolic al unei celule de drojdie , care a fost necesară pentru o astfel de operație pentru o lungă perioadă de timp [1] .

Bioetică și siguranță

În multe țări există o reglementare extinsă a ingineriei genetice și a cercetării agenților patogeni.

Europa

Proiectul SYNBIOSAFE, finanțat de UE, a lansat un raport privind gestionarea biologiei sintetice în 2007. SYNBIOSAFE a colaborat cu COSY în octombrie 2009 pentru a produce un documentar de 38 de minute [8] pentru a îmbunătăți înțelegerea de către publicul larg a biologiei sintetice și a implicațiilor sale sociale.

Statele Unite ale Americii

În iulie 2009, a avut loc un simpozion „Oportunități și provocări în domeniul emergent al biologiei sintetice” de către Comitetul de Știință, Tehnologie și Drept al Academiei Naționale de Științe.

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Onishchenko G. G. , Kutyrev V. V. , Odinokov G. N. , Safronov V. A. Biologie sintetică: riscuri și perspective // ​​Probleme ale infecțiilor deosebit de periculoase . - 2014. - Nr 3. - S. 5-10.
  2. ↑ Nakano, Tadashi; Eckford, Andrew W.; Haraguchi, Tokuko. [ [1]  în Google Books Molecular Communication]  (neopr.) . - Cambridge University Press , 2013. - ISBN 978-1-107-02308-6 .
  3. ↑ Registrul părților biologice standard . Preluat la 19 martie 2018. Arhivat din original la 23 martie 2018.
  4. ↑ Alexander Panchin. Cantitatea de biotehnologie. Un ghid pentru combaterea miturilor despre modificarea genetică a plantelor, animalelor și oamenilor. - AST, 2015, retipărire 2017. - 432 p. - ISBN 978-5-17-093602-1 . [2] Arhivat pe 19 martie 2018 la Wayback Machine
  5. ↑ Hobom B. Chirurgia genelor – la pragul biologiei sintetice  (germană)  // Medizinische Klinik. - 1980. - Bd. 75 , nr. 24 . - S. 14-21 .
  6. ↑ Alekhin M. D. Synthesizing the living Arhivat 4 octombrie 2017 pe Wayback Machine , 12 august 2011, http://www.nanonewsnet.ru/articles/2011/sinteziruya-zhivoe, accesat 04-10-2017.
  7. ↑ Fundația BioBricks . Fundația BioBricks . Preluat la 19 martie 2018. Arhivat din original la 12 martie 2018.
  8. ↑ SYNBIOSAFE: Biologia sintetică și implicațiile sale sociale și etice  (rusă)  ? . Preluat la 12 septembrie 2021. Arhivat din original la 12 septembrie 2021.

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 Bioinginerie
Domenii de bioinginerie
Articole similare
Oamenii de știință
Popularizatori