تولید ژنوم مصنوعی برای شناخت DNA
خردنامه
بزرگنمايي:
ایران پرسمان - ایسنا / دانشمندان سوئیسی به منظور رسیدن به درک هرچه بیشتر از دی.ان.ای با استفاده از یک الگوریتم رایانه‌ای به ساخت ژنوم مصنوعی پرداخته‌اند.
طرح مولکولی زندگی در دی.ان.ای داخل ژنوم ذخیره می‌شود. انقلاب دیجیتال در زیست‌شناسی که از کشف توالی دی‌ان‌ای به وقوع پیوست، دانشمندان را قادر می‌سازد ژنوم بسیاری از میکروب‌ها و ارگانیسم‌های چند سلولی که در جمعیت‌های زیاد در زمین زندگی می‌کنند را بخوانند.
امروزه توالی‌های دی‌ان‌ای بیش از 200 هزار ژنوم میکروبی در پایگاه داده‌های ژنوم دیجیتال ذخیره شده است و به طور تصاعدی درک از چگونگی برنامه‌های زندگی سامانه‌های دی‌ان‌ای را افزایش داده‌اند. مهندسان زیستی با استفاده از این گنجینه باورنکردنی از بلوک‌های ساختاری مولکولی یاد می‌گیرند که مولکول‌های طولانی دی‌ان‌ای را ترسیم و ترکیب کنند و با کمک رایانه، میکروب‌های مفید تولید کنند.
"بیت کریستن" استاد سامانه‌های آزمایشی زیست شناسی و همکارانش در موسسه ETH زوریخ سوئیس در تحقیق خود از الگوریتم طراحی دیجیتال ژنوم و ترکیب شیمیایی دی‌ان‌ای در مقیاس بزرگ برای تولید ژنوم‌های مصنوعی و درک زندگی استفاده کردند. این آزمایشگاه همچنین از سامانه‌ها و رویکردهای زیست شناسی ترکیبی برای تعریف ژن‌های اساسی در بین گونه‌هایی استفاده می‌کند که به عنوان قسمت‌های ژنتیکی برای ساخت ژنوم میکروبی برای برنامه‌های کاربردی در شیمی، پزشکی و کشاورزی پایدار عمل می‌کنند.
این تیم تحقیقاتی موفق به تولید "Caulobacter ethensis-2.0" شد که اولین ژنوم کاملاً رایانه‌ای در جهان است.
محققان با استفاده از یک باکتری آب شیرین طبیعی به عنوان نقطه شروع، توالی دی‌ان‌ای ایده آل برای تولید مواد شیمیایی و ساخت ژنوم با حداقل عملکردهای ضروری را محاسبه کردند. در فرآیند طراحی، بیش از یک ششم از کل 800 هزار نویسه دی‌ان‌ای در ژنوم مصنوعی جایگزین و کل ژنوم به عنوان یک مولکول بزرگ حلقوی شکل دی‌ان‌ای تولید شد.
در حالی که سلول زنده هنوز وجود ندارد، عملکردهای ژن در کل طراحی ژنوم آزمایش شد. محققان در این آزمایشات دریافتند که تقریباً 580 ژن از 680 ژن مصنوعی کاربردی هستند و رویکرد تولید ژنوم‌های طراح را وعده می‌دهند.
"کریستن" به زودی در مورد برنامه‌های احتمالی آینده ساخت ژنوم‌های مصنوعی برای مقاصد صنعتی و پزشکی صحبت خواهد کرد. وی همچنین در مورد لزوم بحث‌های عمیق در جامعه در مورد چالش‌ها و اهداف استفاده از این فناوری و در عین حال در مورد چگونگی جلوگیری از پتانسیل سوء استفاده از آن صحبت خواهد کرد.
لینک کوتاه:
https://www.iranporseman.ir/Fa/News/105475/