თემები

ხეები, რომლებიც ბრწყინავენ ქუჩის შუქების შესაცვლელად, შესაძლებელია?

ხეები, რომლებიც ბრწყინავენ ქუჩის შუქების შესაცვლელად, შესაძლებელია?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

იმის გამო, რომ ევანსი ადარებს ახალი ორგანიზმების წარმოქმნას გენეტიკური მუტაციის საშუალებით, სმარტფონებზე აპების განვითარებას ტელეფონების ინტელექტის განვითარების მიზნით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჩვენს წინაშე ფართო შესაძლებლობებით სავსე ველი იხსნება.

კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება სინთეზურ ბიოლოგიაში

თანამედროვე სინთეზურ ბიოლოგიას საფუძველი ჩაეყარა 1953 წელს. ჯეიმს უოტსონისა და ფრენსის კრიკის მიერ დეოქსირიბონუკლეინის მჟავას (დნმ) ორმაგი სპირალის სტრუქტურის აღმოჩენამ, მაგრამ გენეტიკოსმა ვაკ? ავ ზიბალსკიმ 1974 წელს გამოიყენა ტერმინი „სინთეზური ბიოლოგია“. ის ეკითხება, რა უნდა დადგეს ბიოლოგიური ინოვაციების ახალ ეტაპზე.

ამრიგად, ის ითვალისწინებს საკონტროლო ელემენტების შექმნას, რომელთა სინთეზურად შეგვიძლია შემოვიტანოთ დნმ-ის თანმიმდევრობები და ის საუბრობს იმასაც თუ როგორ წაიშლება საზღვრები ახალი ორგანიზმების შექმნისას გენეტიკური ინჟინერიის საშუალებით. ვითომ დემიურგები ვიყავით, როგორც მან თავად განმარტა:

ჯერჯერობით ვმუშაობთ მოლეკულური ბიოლოგიის აღწერილ ფაზაზე. მაგრამ რეალური გამოწვევა დაიწყება, როდესაც სინთეზური ბიოლოგიის ფაზაში შევალთ. შემდეგ, შემუშავდება კონტროლის ახალი ელემენტები და ამ ახალი მოდულების დამატებით არსებულ გენომებს, ჩვენ შევძლებთ შევქმნათ სრულიად ახალი გენომები.

ჰეანმინგ იანგი, პეკინის გენომიკის ინსტიტუტის დირექტორი, ასევე ოპტიმისტურად აღწერს სინთეზურ ბიოლოგიას, როგორც "მეცნიერებას, რომ შეცვალოს სამყარო და ადამიანის მომავალი". რაღაც რაც უფრო და უფრო ახლოვდება.

1980-იანი წლების დასაწყისში ტექნიკურმა ინოვაციამ გამოიწვია დნმ-ის სწრაფი თანმიმდევრობის შესაძლებლობა. ამერიკელმა ბიოლოგმა და ბიზნესმენმა და Celera Genomics– ის დამფუძნებელმა კრეიგ ვენტერმა 1999 წელს მიაღწია ადამიანის მთლიანი გენომის თანმიმდევრობას საკუთარი ადამიანის გენომის პროექტით. ამრიგად, ვენტერმა მოახერხა ადამიანის გენომის დაახლოებით 25000 გენის ასახვა ფიზიკური და ფუნქციონალური წერტილიდან ხედვა და ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე აშშ-ს ენერგეტიკის დეპარტამენტი და ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტი.

მოგვიანებით, 2010 წელს, ვენტერმა ასევე გამოაცხადა, რომ შეიქმნა პირველი სინთეზური ორგანიზმი, დაწერა დნმ ნულიდან და შეიტანა იგი ბაქტერიაში, რომელიც მანამდე დაცლილი იყო გენეტიკური ინფორმაციისგან. ვენტერმა კოდირება მოახდინა მისი სახელით დნმ-ში, ასე რომ უტყუარად შეიძლება დადასტურდეს, რომ ახალი თაობის ბაქტერიები, რომლებიც პირველიდან მრავლდებიან, ამ საავტორო უფლებებს გენებში აწერია.

ანტონი ევანსის აზრით, დნმ-ის დაწერის შესაძლებლობა წარმოუდგენელ ველს ქმნის, რადგან ჩვენ არა მხოლოდ შეგვიძლია შეცვალოთ დნმ-ის მიმდევრობა, არამედ დავწეროთ იგი ნულიდან, რაც საშუალებას მოგვცემს არა მხოლოდ შევქმნათ ახალი ფუნქციები ამ გენებისთვის, არამედ მათი გამოყენების ახალი ფორმები. ამ მიზეზით, ევანსი ორგანიზმებს სმარტფონის აპლიკაციად მიიჩნევს: თითოეულს აქვს ფუნქცია და რადგან ისინი ყველა დნმ-სგან შედგება, შეგვიძლია პროგრამების შეცვლა მათი კოდის შეცვლით. ან შექმენით ახალი პროგრამები ახალი კოდით. და ასე დაიბადა Glowing Plant.

Glowing მცენარეთა პროექტი

სამყაროში, რომელიც სულ უფრო მზარდია მდგრადობა, ევანსი მთელ თავის ენერგიას დებს Glowing Plant Project- ში, პროექტში, რომელიც უკვე მიაღწია წარმატებით მცენარეთა ბიოლუმინესცენტად გადაქცევას.

ამის მიღწევა პირველი შემთხვევა არ არის, რადგან 1986 წელს მეცნიერთა ჯგუფმა უკვე ჩაუშვა მცენარეში ლუმინესცენტური ფერმენტი (ლუციფერაზა). ამასთან, ამ გამოუყენებელი თამბაქოს ქარხნის შედეგი, რომელიც გენმოდიფიცირებულ იქნა ციცინათელის ერთ-ერთი გენის (Photinus pyralis) მასპინძლად, ძალიან ცუდი იყო და, შესაბამისად, მას არანაირი კომერციული გამოყენება არ ჰქონდა. გარდა ამისა, ეგზემპლარი უნდა იკვებებოდა ლუციფერინით, რათა გაბრწყინებულიყო, ანუ იგი თავისთავად არ ასხივებდა სიკაშკაშეს. მათ ეს მცენარეები დედამიწასთანაც კი ჰქონდათ, საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე.

უკვე აღწერილი რომაელი ნატურალისტის პლინიუს უხუცესის მიერ ნეაპოლის ყურეში 2000 წლის წინ, ბიოლუმინესცენცია ან ზოგიერთი ორგანიზმის თვითგანათების უნარი ყოველთვის ქმნიდა დიდ აღფრთოვანებას და წარმოადგენს ევოლუციურ რესურსს ბაქტერიებში, სოკოებში, ერთუჯრედიან პროტისტებში. , კოლენტერატები, ჭიები, მოლუსკები, ცეფალოპოდები, კიბოსნაირნი და მრავალი სხვა ცხოველის სახეობა.

მიუხედავად იმისა, რომ ავატარის მსგავს ფილმებში ჩვენ ვნახეთ ბიოლუმინესცენტური მცენარეები, დედამიწაზე არ არსებობს მცენარეთა სახეობები, რომლებსაც აქვთ ამგვარი სინათლის წარმოება სითბოს ხარჯვის გარეშე. ბიოტექნოლოგიამ და სამრეწველო დიზაინმა ასევე ვერ შეძლეს შექმნან კომერციულად სიცოცხლისუნარიანი პროგრამები, რომლებიც აერთიანებს ბიოლუმინესცენტურ ცოცხალ ორგანიზმებს. Glowing Plant პროექტის მოსვლამდე.

ევანსის მიერ აღწერილი პროცედურა შედგება ბაქტერიის გენის გამოყენებას, რომელსაც შეუძლია ლუმინესცენციის გამომუშავება (Vibrio fischeri) და მისი ინტეგრირება Arabidopsis thaliana– ში (მცენარე, რომელიც ფართოდ გამოიყენება გენეტიკურ ექსპერიმენტებში, რადგან მისი სრული გენომი უკვე მიღებულია). შემდეგ ხდება დნმ – ის ძაფების რედაქტირება და, საბოლოოდ, სხვა ბაქტერიის საშუალებით, რომელიც სატრანსპორტო საშუალებად ფუნქციონირებს, ახალი კოდი ინოცირდება მცენარეში.

თუ კვლევა წარმატებით ჩატარდა, როგორც ეს, როგორც ჩანს, დაფინანსების წარმატების გათვალისწინებით, გუნდი პირველ რიგში ყურადღებას გაამახვილებს fluorescent Arabidopsis thaliana მცენარის თესლის მიღებაზე და თუ მეტი დაფინანსება მიიღება, ისინი დაიწყებენ მუშაობას ” ვარდები ბრწყინვალე ”.

ჯერჯერობით, Ars Technica იხსენებს, მცენარეებში ბიოლუმინესცენტული ატრიბუტი მიღწეულია ძვირადღირებული სასუქებით (გრამი 200 დოლარი), ამიტომ პროექტთან მიმართებაში გარკვეული სკეპტიციზმი არსებობს. მაგრამ Glowing Plant Project ვებსაიტზე განთავსებულია ძალიან საინტერესო ინფოგრაფიკა ამ ხეების მთლიანი პროცესისა და მუშაობის შესახებ, რაც ოპტიმიზმით შთააგონებს ჩვენ.

ეს პროექტი არა მხოლოდ ევანსის, არამედ ისრაელი მეწარმე ომრი ამირავის ძალისხმევის შედეგია, რომელმაც შექმნა დნმ-ის თანმიმდევრობა, რომელიც მცენარეებს აძლევდა სინათლის გამოსხივების საშუალებას. მათ საბოლოოდ მოიფიქრეს ხალხის დაფინანსების კამპანია Kickstarter– ში, რათა მიიღონ 65,000 აშშ დოლარი, რაც საჭიროა პირველი ქარხნის შესაქმნელად. და ის არის, რომ 2012 წელს ბარაკ ობამას მიერ დამტკიცებული ვაკანსიების შესახებ კანონის თანახმად, ახლა დაშვებულია მცირე კომპანიებისათვის ფულის მოსაძიებლად ინვესტორების ან კერძო პირების მიმართვა.

Glowing Plant ასევე პირველი გენეტიკური ინჟინერიის პროექტია, რომელიც Kickstarter- ში მოხვდა. კამპანიის წარმატება იყო აბსოლუტური, რამაც თითქმის ნახევარი მილიონი დოლარი გამოიმუშავა. მისი სამომავლო შესაძლებლობები წარმოუდგენელია, როგორც ხუან მარტინეს-ბარეა განმარტავს თავის წიგნში „მომავალი სამყარო“:

პროექტის საბოლოო მიზანია მცენარეთა და ხეების ახალი თაობის შექმნა, რომელსაც შეუძლია სინათლე გამოავლინოს სიბნელეში, რამაც შეიძლება შეცვალოს ქუჩის შუქები, რომლებიც ანათებენ ჩვენი ქალაქების ქუჩებს, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ენერგიის გადასახადს მუნიციპალიტეტებისთვის.

პროექტის საფუძვლების თანახმად, ყველა ვინც მონაწილეობს, ვინც 40 დოლარს ან მეტ თანხას მიიღებს, მიიღებს თესლს, რომლითაც ერთ-ერთი ასეთი მცენარე იზრდება სახლში. მას შემდეგ, რაც მცენარე გვექნება, უბრალოდ საკმარისია შთამომავლობის გაზრდა თესლის გასაზრდელად.

სხვა ბიოლუმინესცენტური მცენარეები

მიუხედავად იმისა, რომ მცენარეთა ამ პირველ თაობებს ჯერ კიდევ აქვთ სუსტი ინტენსივობა, გრძელვადიანი იდეა არის შეცვალონ ელექტრო ან გაზის განათება ამ ნიმუშების მიერ გამოყოფილი ბუნებრივი სინათლით. მაგალითად, საგზაო და სარკინიგზო ქსელები, ნავსადგურები, აეროპორტები ან საზოგადოებრივი ბაღები შეიძლება იყოს განათებული ელექტროენერგიის და ტექნიკური მომსახურების ნებისმიერი განათების გარეშე. იმდენად, რომ ბიოლუმინესცენტური მცენარეების მეტი პროექტი მიმდინარეობს.

ეს არის ბიოტექნოლოგიური კომპანია Bioglow- ისა და მისი Starlight Avatar- ის (ჯეიმს კამერონის ფილმში ბიოლუმინესცენტური მცენარეების პატივისცემა), რომელიც უკვე პირველი კომერციული ბიოლუმინესცენტური ქარხანაა. ამ მცენარეებს საფუძვლად უდევს მოლეკულური ბიოლოგი ალექსანდრე კრიჩევსკი, რომელიც ჩატარდა 2010 წელს.

მისი სიმძლავრე ალბათ არასოდეს იქნება ექვივალენტური LED ნათურის განათებას, მაგრამ შესაძლოა შეცვალოს განათების ნაკლებად მომთხოვნი ტიპები, როგორიცაა ბაღის გაფორმება ან ციკლის ზოლის დელიმიტაცია.


ბიოგლოუს მკვლევარებმა შეცვალეს დეკორატიული სახეობის ნიკოტიანა ალატას დნმ, რათა წარმოქმნან სინათლე მთელი ცხოვრების განმავლობაში, განსხვავებით ლუმინესცენტური ცხოველებისაგან, რომლებიც მხოლოდ შეწყვეტით ანათებენ. მისი სიცოცხლის ციკლი გრძელდება ორსა და სამ თვეს შორის.

სინათლის წარმოების გენები მოდის ზღვის ბაქტერიებიდან, რომლებიც მცენარეების ქლოროპლასტებში შედის. მისი სინათლე არის მომწვანო და მკრთალი (5000-დან 10 000 ლუქს შორის) და ოპტიმალურად წარმოქმნის სინათლეს, იგი უნდა იყოს დაცული დაახლოებით 25-26ºC ტემპერატურაზე.

Მომავალი

თავად ევანსის სიტყვებით:

ბიოლოგია სიცოცხლეა. ჩვენ ვართ ბიოლოგია, ჩვენი საკვები, ჩვენი მედიკამენტები, ენერგიის წყარო. ყველა მათგანი ამ პრინციპებიდან გამომდინარეობს და ახლა ჩვენ შეგვიძლია პირდაპირ დაგეგმვა და მათი მანიპულირება. ეს არის ღრმა ცვლილება, რომელიც, ვფიქრობ, იქნება ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო რამ, რაც მოხდება ტექნოლოგიაში მომდევნო 20 ან 30 წლის განმავლობაში.

ამრიგად, ბიოტექნოლოგიის მომავალი ჩვენთვის გაუცნობიერებელი ჩანს. გარდა ბიოსაწვავის განვითარებაში მისი გამოყენების, აგრეთვე ბიოინფორმატიკის ზრდისა, პერსონალიზირებული მედიცინა გამოყენების ერთ-ერთი პირველი ხაზია, რასაც მოსდევს ქსოვილის ინჟინერია, რომელსაც აქვს განსაკუთრებული შესაძლებლობები. მაგალითად, პანჯაბის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა წარმატებით გამოიყენეს ვირუსული ცილები ადამიანის სერიოზულ ინფექციებზე პასუხისმგებელი ბაქტერიების კოლონიების აღმოსაფხვრელად.

ასევე შეიქმნა პირველი ხელოვნური ხორცი, რომელიც საშუალებას იძლევა გადავლახოთ მორალური და ეკოლოგიური პრობლემები ცხოველების მოხმარებისთვის საკვებისა და მკვლელობისთვის. ხელოვნური ხორცი იქმნება იგივე უჯრედებით, როგორც ბუნებრივი ხორცი. 2013 წელს მაასტრიხტის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა უკვე გამოაცხადეს პირუტყვის ღეროვანი უჯრედებიდან მიღებული პირველი ჰამბურგერი. ამ ტიპის ჰამბურგერს ექნება 96% -ით ნაკლები სათბურის გაზების გამოყოფა და წარმოადგენს 99% -ით ნაკლებ ფართობს.

ბიოტექნოლოგიას ასევე შეუძლია გარდაქმნას ძირითადი საკვები სუპერ საკვებად, მაგალითად ოქროსფერი ბრინჯი ან გენმოდიფიცირებული ბრინჯი, რომელიც არამარტო შიმშილს ებრძვის, არამედ კლიმატის ცვლილებებსაც. ჩვენ უკვე გვაქვს ტრანსგენული პომიდორი, სადაც ორი ანტიგენერალური მცენარეა გამოხატული, ასე რომ ახალ პომიდორში გროვდება ანტოციანინები კონცენტრაციებით, ვიდრე მოცვის ან მაყვლის ნახშირისა. 2013 წელს კიოტოს უნივერსიტეტში თაგვი იქნა აღმოჩენილი ღეროვანი უჯრედებიდან, რაც პირველად მოხდა ისტორიაში.

დნმ უკვე იწყებს დაკეცვას მრავალფეროვანი ობიექტების შესაქმნელად, თითქოს ორიგამიას ან ორიგამს ვატარებდით ცხოვრების კოდექსით, ეს ყველაფერი ნანომეტრიული მასშტაბით (საშუალო ზომის ბაქტერიას შეუძლია 10 000 ნანომეტრი გაზომოს). დნმ-ის დიამეტრი 2 ნანომეტრია და ის გამოყენებული იქნება როგორც ბიოშეთავსებადი სამშენებლო მასალა. ამ პროცედურის უდიდესი სტიმული მიუძღვნა მკვლევარმა პოლ როტემუნდმა 2006 წელს, რომელიც შეიმუშავა ტექნიკა, რომელიც ცნობილია ადენოპლაქსიის სახელით.

ამ ტექნიკის დახვეწამ, რომელიც შეიქმნა არიზონას უნივერსიტეტის ბიოსაზონის ინსტიტუტის მკვლევარების მიერ, შესაძლებელი გახდა დასაკეცი დნმ – ის ბოჭკოების გამოყენებით სამგანზომილებიანი ნანო – დიზაინის ფორმის სამგანზომილებიანი ოვალების ან რაგბის ბურთების და კიდევ პატარა ვაზა. ყველა მათგანი წარმოადგენს მომავალი თაობის ნანომაქანების პირველ ნიშნებს, რომლებიც შექმნილია სპეციფიკური ფუნქციებისათვის, რომლებიც ჩვენს სხეულშიც კი გაივლიან სხეულის ბუნებრივი ფუნქციების გასაუმჯობესებლად.

როგორც ევანსი აღნიშნავს, ამ მომავლის წარმოდგენის ნებისმიერი მცდელობა ნამდვილად ჩამოუვარდება:

80-იანი წლების ბოლოს ბილ გეითსმა თქვა, რომ ერთგვარი ანალოგიის გამოსაყენებლად თქვა: ”მე მინდა კომპიუტერი დავდოთ ყველა სახლში და ყველა ოფისში” და დღეს ჩვენ გვაქვს ათობით მიკროპროცესორი. ასე რომ წარმოიდგინეთ იგივე გამოიყენეს მომდევნო 20 ან 30 წლის განმავლობაში ... ჩვენ გვექნება იგივე რაოდენობით ბიოლოგიური პროგრამები, როგორც მიკროპროცესორები გვაქვს დღეს ჩვენს სახლებში და ოფისებში და, პატიოსნად, ჩვენს სხეულებში, საკუთარ თავში და ამ საგნებში. ჩვენ მათ საშუალებას მოგვცემენ შექმნან უფრო მწვანე, მდგრადი და სუფთა გარემო ... და მე აღფრთოვანებული ვარ, რომ ამ მოგზაურობის ნაწილი ვარ.

ეს არის ბიოტექნოლოგიის განუზომელი ძალა, რომელიც ეხებოდა ბიოლუმინესცენციას, რომლითაც ანტონი ევანსი გვპირდება სამყაროს განათებას, კაცობრიობას იმდენ სარგებელს მოუტანს, რომ გაზვიადება არ არის ამ ბიოტექნოლოგიური დასკვნის შედარება პრომეთეს ჩირაღდნის ანათებასთან.

Engadget


ვიდეო: ხეები (ივლისი 2022).


კომენტარები:

  1. Kerr

    With you I agree completely.

  2. Mubar

    I still remember the age of 18

  3. Criostoir

    Thank you very much for an explanation, now I know.



დაწერეთ შეტყობინება