lauantai 2. helmikuuta 2013

Edistysaskel synteettisessä biologiassa nopeuttaa biologisten tehtaiden valmistusta


Imperial College London-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, jolla mikroskooppisten biologisten tehtaiden osien valmistusaika putoaa kahdesta päivästä kuuteen tuntiin.


Tutkijoiden mukaan tämä uusi menetelmä vie heitä yhden askeleen lähemmäksi uudenlaista teollista vallankumousta, jossa biologisten tehtaiden osia voidaan massatuottaa. Biologisten tehtaiden tuotteilla on laaja sovellusalue lääketieteestä kaivosteollisuuteen, sekä biopolttoaineisiin.

Professori Paul Freemont kertoo: "Ennen teollista vallankumousta useimmat tuotteet tehtiin käsin, mikä tarkoitti hidasta, kallista ja tehotonta tuotantoprosessia. Olemme samanlaisessa tilanteessa synteettisessä biologiassa, jossa kaikki valmistetaan alkutekijöistään. Esitämme tutkimuksessamme uuden menetelmän, jolla biologisten osien valmistusta voidaan huomattavasti nopeuttaa. DNA:sta valmistetut tuotteet modifioidaan halutunlaisiksi ja laitetaan solun sisään biologisen tehtaan valmistamiseksi. Synteettisen biologian pullonkaulana on ollut puute osista, joista uusia tehtaita voitaisiin valmistaa Tämän hetken hitaalla valmistusmenetelmällä tiedemiesten on modifioitava solun DNA ja testattava koeputkessa, kuinka se toimi. Mikäli se toimii odotusten mukaisesti, niin silloin tiedemiehet tallettavat osan spesifikaatiot tietokantaan.

Nyt kehitetyssä uudessa menetelmässä solua ei tarvitse modifioida joka kerta uudestaan, uuden osan valmistamiseksi. Tutkimusryhmän mukaan heidän työnsä voi johtaa laajaan komponenttitietokantaan, jota voidaan käyttää edistyneempien biologisten tehtaiden valmistamiseen.

Kun solun DNA on modifioitu eli uudelleen ohjelmoitu, sen proteiinisynteesikoneisto tuottaa haluttua proteiinia. Uudessa menetelmässä tutkijat poistivat solusta sen proteiinisynteesikoneiston ja panivat sen koeputkessa olevaan elatusliuokseen yhdessä ohjelmoimansa DNA:n, sekä tarvittavan polttoaineen (ATP) ja rakennuspalikoiden (aminohapot) kanssa. Menetelmän etuna on se, että useita uudelleen ohjelmoituja DNA:ta voidaan testata samanaikaisesti. Tutkimuksen seuraava vaihe on lisätä valmistettavien osien määrää. Tarkoitus on myös robottien avulla automatisoida koko prosessi.

Solut ovat siis tehtaita, joissa on niin hyvin suunniteltu koneisto, että se kelpaa suoraan parhaimmille bioinsinööreille. DNA sisältää ohjelmointikieltä, jota myös bioinsinöörit ovat jossain määriin oppineet koodaamaan.

Älykäs suunnittelu ei kuitenkaan ole tiedettä, mikäli sillä selitetään DNA:n alkuperäistä ohjelmakoodia tai solu-tehdasta.


Lähde:

http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_31-1-2013-12-18-1

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti