Biologia ingineriei este o ramură a bioingineriei care combină metode de proiectare și implementare la nivel înalt a organismelor artificiale sau a componentelor acestora, inclusiv a celor care nu existau anterior în natură.
Ideile pentru crearea de obiecte vii cu proprietăți dorite s-au aflat de mult timp la nivelul dezvoltărilor teoretice, care au fost în principal de natură filozofică. Una dintre primele lucrări privind aplicarea metodei științifice la datele disponibile la acea vreme despre fizica celor vii a fost lucrarea lui Erwin Schrödinger „Ce este viața din punctul de vedere al fizicii?”. (1946) [1] .
De la începutul anilor 2000, Departamentul de Apărare al SUA a finanțat lucrări în domeniul biologiei sintetice , concentrându-se pe abordări de asamblare a ADN-ului organismelor modificate genetic din componente standard. În 2002, a fost format primul catalog de astfel de elemente - DARPA BioComp [2] , care a inclus aproximativ 300 de elemente genetice standard: promotori , site-uri de legare, terminatori și gene de fluorescență pe care bioinginerii le-au folosit în munca lor. Folosind astfel de bioblocuri, cercetătorii cu puțină experiență au putut proiecta și sintetiza rapid secțiuni de ADN pentru a dezvolta, de exemplu, bacterii detectoare vii care au început să fluoresceze ca răspuns la apariția unui compus chimic periculos.
În primul deceniu al secolului XXI, activitatea socială și profesională a profesorului Andrew Endy de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts a fost decisivă în dezvoltarea biologiei sintetice. În 2003, în cadrul Departamentului de Apărare al lui Jason, grupul consultativ de cercetare , dr. Andy va organiza un subgrup special de biologie sintetică. Pentru a captiva Ministerul Apărării cu ideile de independență față de sursele de petrol și gaze de materii prime, producția mai ieftină de materiale strategice și crearea de noi detectoare, subgrupul său a lansat mai multe rapoarte privind perspectivele de utilizare a bioingineriei aplicate în interesul de apărare și securitate națională. În 2004, el va începe o testare la scară largă a abordărilor de proiectare a funcțiilor biologice din bioblocuri standard prin organizarea anuală a Competiției Internaționale IGEM în Biologie Sintetică la Institutul de Tehnologie din Massachusetts .
În timp ce consiliază DARPA în proiecte din domeniul biologiei sintetice, profesorul Andy dezvoltă conceptul celor mai recente metode biologice pentru proiectarea „mașinilor vii” programate. Rezultatele cercetării lor au fost rezumate în lucrarea „Foundations for engineering biology” (2005), publicată în revista Nature [3] . Articolul a introdus și a dezvăluit un nou termen la acea vreme - biologie inginerească .
În același timp, inginerul și biologul american Craig Venter a creat în 2010 prima celulă cu genom artificial. Proiectul Synthia pentru sinteza unui genom bacterian cu o lungime de aproximativ 580 de mii de perechi de baze a costat peste 40 de milioane de dolari la acea vreme.Astfel, a fost demonstrată implementarea abordărilor biologiei sintetice pentru sinteza de novo a întregului genom al unui organism viu. .
În 2015, Eddie Bernis, membru al Camerei Reprezentanților din Senatul SUA, Johnson, a prezentat un proiect de lege de avans al industriei [4] , care presupune coordonarea acțiunilor în domeniul biologiei inginerești desfășurate de Fundația Națională pentru Știință, Departamentul of Energy, NASA, Institutul Național de Standarde și Tehnologie, Agenția pentru Protecția Mediului și alte agenții federale.
Una dintre primele metodologii de integrare a diferitelor metode de descriere la nivel înalt a sistemelor biologice și metode de implementare a acestora într-o celulă vie a fost platforma TASBE dezvoltată de Raytheon BBN Technologies , MIT și Boston University [5] . În cadrul platformei, au fost combinate diverse mostre de software pentru proiectarea automată a sistemelor de locuit funcționale [6]
| Bioinginerie | |
|---|---|
| Domenii de bioinginerie | |
| Articole similare |
|
| Oamenii de știință | |
| Popularizatori | |