Storia della biologia sintetica, quali studi, applicazioni

IL Biologia sintetica È la disciplina che si concentra sulla produzione di sistemi biologici che non sono tipici della natura. Pertanto, il suo obiettivo non è quello di combinare le informazioni genetiche degli organismi esistenti, ma di creare modi di vita parziali o assolutamente artificiali.

Seguendo questa definizione è possibile esprimere che questa questione di sintesi è una tecnica di produzione materiale basata sull'innovazione attraverso lo studio di processi molecolari complessi.

Attraverso il DNA, la biologia sintetica cerca di comporre microrganismi programmabili o genomi di computer. Fonti: Pixabay.com

È anche conveniente sottolineare che la biologia sintetica è caratterizzata dall'essere un'applicazione interdisciplinare, poiché il suo metodo di ricerca ha come base scientifica la biologia e l'ingegneria dei sistemi biologici.

A differenza della bioingegneria, il cui scopo è riprogrammare e alterare il materiale genetico a volontà con lo scopo di produrre una sorta di macchine viventi, questa specialità cerca di trovare un altro modo di pensare, osservare e sollevare l'evoluzione dell'organismo umano e sociale.

Allo stesso modo, anche la biologia sintetica si allontana dalla biotecnologia tradizionale, poiché mentre quest'ultimo mira a manipolare e modificare le informazioni dell'acido deossiribonucleico (DNA), il primo si concentra sulla composizione di microrganismi programmabili o Genomas Computers.

In questo modo, si può dire che questa disciplina ha la capacità di intervenire nel metabolismo e sviluppare prodotti industriali. Inoltre, in futuro un progetto che aiuta a fermare i cambiamenti climatici e riduce la dipendenza da combustibili fossili potrebbe essere elaborato.

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Storia

La nascita della biologia sintetica comprende due eventi fondamentali; Il primo è stato condotto a metà del secolo quando un gruppo di studenti di ingegneria genetica è riuscito a manipolare i batteri Escherichia coli.

Lo scopo era che gli studenti avessero la conoscenza primordiale su come riprogrammare un bacillo. Tuttavia, hanno finito per scoprire che i ceppi di E. Coli poteva sostituire le cellule ottenute da animali o cadaveri durante l'esecuzione di un esperimento

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Grazie a questa attività di intervento e modifica di un sistema organico è sorto un altro campo di studio, che hanno chiamato biologia sintetica. Questa disciplina ha acquisito una maggiore rilevanza negli anni '60, dopo gli studi preparati da Jacques L. Monod (1910-1976) e François Jacob (1920-2013), questo è il secondo evento più importante per la biologia sintetica.

Il contributo di questi scienziati è stato quello di rivelare le basi per regolare il messaggio genetico. Cioè, hanno presentato il contenuto di un genoma e la tecnica per decodificare tali informazioni al fine di progettare, attraverso dati svelati, nuovi modelli di reti cellulari.

Questo progresso ha promosso la crescita della biologia sintetica, poiché gli ha dato gli strumenti che consentono di programmare, descrivere e interagire il materiale genetico.

La biologia sintetica ha strumenti che consentono di programmare, modificare e descrivere il materiale genetico. Fonte: Pixabay.com

Origine del nome

La biologia sintetica, designata anche "synbio" dal suo acronimo in inglese, è una disciplina emergente. Tuttavia, è sorto per studio alla fine del 20 ° secolo.

Da allora, la ricerca sulle funzioni molecolari progredisce costantemente sia negli Stati Uniti che in Europa; Ma al di là del suo principio scientifico, è conveniente sottolineare che l'origine della specialità non è la stessa di quella del nome.

Questo perché l'espressione di biologia sintetica è stata utilizzata per la prima volta nel 1912. Questa categorizzazione è stata utilizzata da Stéphane Leduc (1853-1939) per fare riferimento al loro lavoro sui meccanismi fisici e chimici della vita.

I termini sono stati usati dal biologo francese per descrivere come un sistema naturale potrebbe vivere con processi artificiali. Per questo motivo, decenni dopo, gli scienziati hanno fatto ricorso alla denominazione per indicare un ramo di biologia genetica e ingegneria.

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What Studies (Object of Study)

L'oggetto principale di studio di questa applicazione scientifica è la decomposizione dei vari circuiti biologici che compongono l'acido desossiribonucleico (DNA). Lo scopo è esaminare la sequenza e la codificazione di ciascun gene per essere in grado di imitare il loro comportamento.

Una volta modificata la funzione del materiale genetico, gli specialisti sono dedicati alla produzione e alla programmazione di organismi antinaturali che contribuiscono a migliorare la qualità della vita delle persone.

In questo senso, il ruolo dei ricercatori è offuscare i confini che distinguono i sistemi viventi degli automi; Pertanto, intendono trovare uno strumento per far crescere le colture in terre libere per verificare le loro ipotesi.

Applicazioni

La biologia sintetica non intende solo collegare i processi naturali con artificiali, ma cerca anche di partecipare ai numerosi settori della realtà come tecnologici, agricoli, industriali ed energetici.

Tuttavia, vale la pena sottolineare che si tratta di una disciplina in costruzione, motivo per cui le sue applicazioni variano continuamente. Alcune delle varianti più importanti sono:

Droghe intelligenti

Consiste nella produzione di medicinali i cui elementi essenziali sono i microrganismi. Affinché questo progetto funzioni, è necessario incapsulare il materiale genetico. In questo modo i farmaci possono essere personalizzati, a seconda della necessità di ogni individuo.

Terapia genetica

Questa applicazione è caratterizzata da virus che producono che saranno incorporati nei tessuti per integrarsi nei genomi dei pazienti. Il risultato atteso di questo esperimento è che l'infezione meccanica riconoscere e distruggere tutte le cellule anormali.

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Concetti principali

La fondazione di questa disciplina scientifica non è il sistema immunitario devastante incorporando organismi sintetici negli studi biologici, ma cerca di ripensare la struttura delle reti cellulari attraverso il genoma.

Pertanto, la biologia sintetica - oltre alla progettazione di sistemi biomolecolari - reinterpreta il comportamento genetico per comprendere i processi vitali. Quindi, i due concetti principali della specialità sono considerati strumenti tecnologici. Questi sono:

Circuito genetico

È uno strumento costituito da un insieme di geni o computer in miniatura, che soddisfano il lavoro di regolazione del metabolismo. Questi microrganismi sono stati progettati per ridurre il danno causato dai batteri e. coli.

Genoma minimo

È l'elemento fondamentale che gli scienziati usano durante la progettazione di automi. Questo perché gli organismi artificiali sono costruiti quando è possibile identificare la configurazione minima del materiale biologico, che è indispensabile perché contiene le informazioni per contrastare le difese significative dei bacilli.

Riferimenti

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