< Sentetik İnsan Genomu: Neden Önemlidir

Bilim kurgu gibi.

Bilgisayarınızı açın. İstediğiniz özellikleri seçin - belki kahverengi gözler veya müzik yeteneği veya kansere karşı direnç.

AdvertisementAdracement

Ve baslatmaya baslayin.

Laboratuarınızdaki bir makine daha sonra DNA'nın kimyasal yapı taşlarını birleştirmeye başlar.

Sonuçta, tam özelliklere göre tasarlanmış bir insan yaratmak için genetik kodun tamamı veya genomu olmalıdır.

advertising

Bu senaryo şu an mümkün değil, ancak bir grup bilim adamı bunu 10 yıl içinde gerçeğe dönüştürmeyi umuyor - ya da en azından teknik açıdan uygulanabilir -.

Bazı eleştirmenler, bu teknolojinin tasarımcı bebeklere ya da genetik süper insanlara yol açabileceğinden endişe duyuyorlar.

Advertising Advertisement

Ancak araştırmacılar grubunun planları, genetik mühendisliği alanında oyun değiştikçe daha az fantastik diyor.

Devamı: Genomik Nedir? »

İnsan Genomu'nu Daha Ucuz Yazmak

İnsan genomu, DNA ve genlerinin genetik kodunu oluşturan dört kimyasal altbirimden (nükleotitler) oluşur.

Nükleotidlerin spesifik sırası bedenlerimizin nasıl görünüp işlev gösterdiğini belirler - çevre koşullarının da etkisi vardır.

Genetik koddaki değişiklikler Tay-Sach hastalığı, kistik fibroz ve hatta renk körlüğü gibi hastalıklara neden olabilir. Genomun bu parçalarını değiştirerek bu hastalıkları tedavi edebilir.

advertisingAdvertisement

Bilim adamları zaten nükleotidlerden DNA parçalarını sentezleme veya "yazma" yeteneğine sahipler.

Bu bakteri, virüs ve maya ile yapıldı. Ve daha kısa insan DNA parçaları.

Fakat tüm insan genomunu oluşturan 3 milyar baz çiftini sentezleyecek kadar hızlı veya yeterince ucuz değil.

Reklam

Araştırmacılar, yeni projenin, İnsan Genomu Projesinin genetik yapımızı "okumak" için yaptığı DNA'ya "yazı yazmak" için aynı türden teknolojik gelişmeler sağlayacağını umuyordu.

"HGP yazısının temel amacı, hücre hatlarındaki büyük (0-1 ila 100 milyar baz çifti) genomların mühendislik ve test masraflarını 10 yıl içinde 1 kat fazla, 000 kat azaltmak" dedi. 2 Haziran'da Science dergisinde.

AdvertisementAdracement

Bu yalnızca insan genomunu değil aynı zamanda tarım, halk sağlığı ve tıbbi uygulamalar için önemli olan diğer organizmaları da içerecektir.

Devamını Oku: Bilim adamları, bir kerede genomuz mektubunu şimdi düzenleyebilirler. »

İşe Yaramayı Zorlar

Bu projeyi gerçekleştirmenin zorluklarından biri tamamlanmış genomu veya genomun bir bölümünü almaktır, bir konak hücreye sokmak. Bu konak bir memeli hücresi veya bakteriler E gibi başka bir organizma olabilir.coli.

Reklam

Sıfırdan bir genom oluşturmak aynı zamanda varolan bir genomu - CRISPR / Cas9 gibi teknolojilerle yapılabilen bir şeyi - değiştirmekten çok farklı.

Bilim adamları genomu hücrenin normal şekilde çalışmasını sağlayacak şekilde tasarlamalıdırlar. Bu, bilgisayar yazılımının kullanımı tarafından desteklenebilir. Projedeki ana oyuncuların birisi bilgisayar yazılımı şirketi Autodesk'tir.

Advertising Advertisement

Ancak daha da önemlisi genomun her bölümünün ne yaptığının daha iyi anlaşılmasını ve bilim adamlarının yüzeyi çizmeye başlamış olmaları gerekecek.

Grup, "yapı ile öğrenme" yaklaşımının bu alanda ilerleme kaydetmelerine yardımcı olacağını umuyor.

"Bir kromozom oluşturmak için gereken tüm parçaları biliyorsunuz, bu yüzden bu parçaları alıp yeniden inşa edersiniz. Fonksiyonel ise, haklı olduğunuzu görüyorsunuz "dedi. Projeye dahil olmayan LOEWE Sentetik Mikrobiyoloji Merkezi'ndeki sentetik bir mikrobiyolog olan Torsten Waldminghaus, Science gazetesine verdiği haberde.

İlk İnsan Genomu Projesi'nde olduğu gibi, yazma sürecini hızlandırma yolunda yeni teknolojilerin geliştirilmesi gerekecek. Ve daha ucuza yapmak için.

Araştırmacılar, genomun daha küçük bölümlerini yazarak başlayıp daha uzun parçalara kadar çalışacaklardı. Bu nihayetinde üstünlüğe kavuşacaktır.

"Elle tutulur ürünler ilk başta izlenmesi yavaş olabilir, ancak DNA'yı daha ucuza ve geniş ölçekte yazmak, araştırmacıları çalışmalarında daha verimli ve kapsamlı hale getirecek ve böylece dolaylı ürünler için neredeyse sınırsız potansiyel elde edilebilecek" diyor Danielle Tullman Ercek, Ph. Berkeley'deki California Üniversitesi'nde biyokimyasal mühendis olan D., Scientific American'a verdiği demeçte;

Devamını Oku: Genomik ve Genetik - Yakından Bakış »

Sentetik İnsan Genomu için

Bu projeden çıkabilecek olası uygulamalar, nispeten normalden etik açıdan şüpheli görünebilir.

Bu pilot projelerden biri, virüslere ve kansere dirençli "ultrasafe" hücrelerin oluşturulmasıdır.

Bunlar kök hücre formunda olabilir. Bunlar romatoid artrit ve akciğer hastalıkları gibi durumlar için bir terapi olarak zaten test ediliyor.

Kök hücreler hastalıkları tedavi etmek için çalışır, çünkü hızla çoğalabilirler. Ancak bu aynı zamanda kanser hücrelerinin bir özelliğidir. Kök hücre tedavisi konusundaki kaygılardan biri de kök hücrelerin kanser haline gelmesidir.

Bu, mutasyona uğraması ve kansere neden olma ihtimali daha düşük sentetik bir genom ile kök hücreler tasarlayarak önlenebilir.

İmparatorluk Koleji Londra'daki Yapısal Biyoloji Bölüm Başkanı Paul Freemont, Ph.D., New Scientist'e "Herhangi bir kanser olmaksızın kodlanmış sentetik bir biyoloji varyantı tercih edilebilir" dedi.

Başka bir hayvanın genomunu değiştirmek için sentetik bir genom da kullanılabilir. "Hümanize" bir domuzdan alınan organlar insanlara nakil için daha uygun olabilir - kişinin bağışıklık sistemi tarafından reddedilme olasılığı daha azdır.

Bir pilot proje bile tüm genlerin en yaygın varyantlarını içeren bir "referans genomu" yaratmayı gerektirir.

Bu, vücut işlevini nasıl etkilediğini veya bir hastalığın gelişimini görmek için gen varyasyonlarını tek tek test etmek için kullanılabilir.

Harvard Üniversitesi'nden bir genetik profesörü olan George Church, doktora, New Scientist'e "Siz bu boş tabağı, insanlığın bu sade yoğurtunu farklı genlerde aramak ve keşfetmek için kullanabilirsiniz" dedi.

Read More: Romatoid Artrit için Kök Hücre Tedavisi »

Sentetik Genom İçin Yüksek Maliyetli

Grup, bu yılın ilerleyen aylarında" kamu, özel hayırseverlik, sanayi ve sağlıkla ilgili 100 milyon dolarlık finansmanla projesini başlatmayı umuyor. dünyanın dört bir yanından akademik kaynaklar. “

Dr. Ulusal Sağlık Enstitüsünün (NIH) direktörü Francis S. Collins, ABD'nin önde gelen finansman kuruluşlarından NIH'nin şu anda bu tür bir projeye para yatırma planı bulunmadığını söyledi.

Collins, yaptığı açıklamada, NIH'nin "önerilmek üzere olan geniş ölçekli üretim odaklı bir projeye finansman için zaman ayırmadığını" söyledi.

10 yıllık projenin toplam maliyeti muhtemelen büyük olacak, ancak grup ilk İnsan Genomu Projesi için harcanan 3 milyar doların altında bir maliyet bekliyor.

Bazı araştırmacılar, Nature'ın projenin gereksiz yere bu alandaki şirketlerde yapılan çabaları merkezileştirdiğini söyledi.

Diğer eleştirmenler grubun belirtilen faydaların maliyeti haklılaştırıp karşılamadığını sorguluyor.

"Bence büyük genetik sıralar üretmek için araçlar geliştirmek önemli bir insanlık hedefidir. Tamamen yeni bir [insan] genomu yaratmak - bu farklı bir tür projeydi ", Northwestern Üniversitesi'nden bir biyoetikçiden Laurie Zoloth, Science'a verdiği demeçte.

Bilim adamlarının yeni bir süper insan ırkını yaratacaklarına dair endişeleri ortadan kaldırmak için grup liderleri Scientific American'a sentetik bir genom içeren hücrelerin bir insanlığa tam bir insan haline gelmesi halinde tasarlanacağını söylediler: çoğaltabilir miyim.

NYU Langone Tıp Merkezi'nden sentetik bir biyolog olan Jef Boeke, Scientific American'a "Klonlardan bir ordu oluşturmaya ya da yeni bir öjenik dönem başlatmaya çalışmıyoruz" dedi. "Bu plan değil. “