Gawa ng tao Human Genome: Bakit Mahalaga
Talaan ng mga Nilalaman:
- Ang genome ng tao ay binubuo ng apat na subunits ng kemikal - mga nucleotide - na bumubuo sa genetic code ng ating DNA at mga gene.
- Isa sa mga hamon sa paggawa ng proyektong ito sa trabaho ay nakakakuha ng nakumpletong genome, o bahagi ng genome, sa isang host cell. Ang host na ito ay maaaring isang selulang mammalian o iba pang organismo tulad ng bakterya
- Posibleng mga application na maaaring lumabas sa hanay ng proyektong ito mula sa relatibong normal sa etikal na kaduda-dudang.
- Ang grupo ay nagnanais na ilunsad ang kanilang proyekto mamaya sa taong ito na may $ 100 milyon sa pagpopondo mula sa" public, private, philanthropic, industry, at akademikong mga mapagkukunan mula sa buong mundo. "
Ito ay tulad ng mga bagay-bagay ng science fiction.
Boot up ang iyong computer. Piliin ang mga katangian na gusto mo - siguro ay mga mata ng mata o kakayahan sa musika o paglaban sa kanser.
AdvertisementAdvertisementAt pindutin ang pagsisimula.
Ang isang makina sa iyong lab ay nagsisimula nang magkakasama ang mga bloke ng kemikal sa DNA.
Sa katapusan, magkakaroon ka ng buong genetic code - o genome - na kailangan upang lumikha ng isang tao na dinisenyo sa iyong eksaktong mga pagtutukoy.
advertisementAng senaryo na ito ay hindi posible ngayon, ngunit umaasa ang isang pangkat ng mga siyentipiko na maging isang katotohanan - o hindi bababa sa technically feasible - sa loob ng 10 taon.
Ang ilang mga kritiko ay nababahala ang teknolohiyang ito ay maaaring humantong sa mga sanggol designer o genetic superhumans.
AdvertisementAdvertisementNgunit ang pangkat ng mga mananaliksik ay nagsasabi na ang kanilang mga plano ay mas kamangha-manghang, bagaman tulad ng pagpapalit ng laro para sa larangan ng genetic engineering.
Magbasa Nang Higit Pa: Ano ang Genomics? »Pagsusulat ng Human Genome Mas Mura
Ang genome ng tao ay binubuo ng apat na subunits ng kemikal - mga nucleotide - na bumubuo sa genetic code ng ating DNA at mga gene.
Ang tukoy na pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide ay nagpapasiya kung ano ang hitsura at pag-andar ng ating mga katawan - bagaman may mga epekto din sa kapaligiran.
Ang mga pagkakaiba sa genetic code ay maaaring humantong sa mga sakit tulad ng sakit na Tay-Sachs, cystic fibrosis, at kahit pagkabulag ng kulay. Ang pagbabago sa mga bahaging ito ng genome ay maaaring gamutin ang mga sakit na ito.
Ito ay tapos na sa bakterya, mga virus, at lebadura. At kahit na mas maikli ang mga piraso ng DNA ng tao.
Ngunit hindi sapat ang sapat o sapat na murang upang i-synthesize ang 3 bilyong mga base base na bumubuo sa buong genome ng tao.
Advertisement
Ang mga mananaliksik ay umaasa na ang bagong proyekto ay magbibigay ng parehong uri ng teknolohikal na tulong sa "pagsulat" DNA na ginawa ng Human Genome Project para sa "pagbabasa" ng aming genetic structure."Ang pangunahing layunin ng HGP-write ay upang mabawasan ang mga gastos ng engineering at pagsubok ng malaki (0-1-10000000000 base pares) genomes sa mga linya ng cell sa pamamagitan ng higit sa 1, 000-fold sa loob ng 10 taon," sumulat ang grupo Hunyo 2 sa journal Science.
AdvertisementAdvertisement
Kabilang dito ang hindi lamang ang genome ng tao, kundi pati na rin ang iba pang mga organismo na mahalaga para sa agrikultura, kalusugan ng publiko, at mga medikal na aplikasyon.Magbasa pa: Mga Siyentipiko Maaari Ngayon I-edit ang Iyong Genome Isang Sulat sa isang Oras »
Mga Hamon sa Paggawa ng Trabaho
Isa sa mga hamon sa paggawa ng proyektong ito sa trabaho ay nakakakuha ng nakumpletong genome, o bahagi ng genome, sa isang host cell. Ang host na ito ay maaaring isang selulang mammalian o iba pang organismo tulad ng bakterya
E.coli. Advertisement
Ang pagbubuo ng isang genome mula sa simula ay iba rin sa pagbabago ng isang umiiral na genome-isang bagay na maaaring gawin ngayon gamit ang mga teknolohiya tulad ng CRISPR / Cas9.Ang mga siyentipiko ay kailangang mag-disenyo ng genome upang mapigil nito ang normal na gumagana ng cell. Ito ay maaaring makatulong sa paggamit ng software ng computer. Ang isa sa mga pangunahing manlalaro sa proyektong ito ay ang Autodesk computer software company.
AdvertisementAdvertisement
Ngunit higit na mahalaga ito ay nangangailangan ng mas malawak na pag-unawa sa kung anong bawat seksyon ng genome ang ginagawa, at ang mga siyentipiko ay nagsisimula pa lamang sa scratch sa ibabaw.Gayunpaman, inaasahan ng pangkat na ang diskarte ng "pag-aaral sa pamamagitan ng pagtatayo" ay tutulong sa kanila na umunlad sa lugar na ito.
"Alam mo ang lahat ng mga bahagi na kinakailangan [upang gumawa ng isang chromosome], kaya kinukuha mo ang mga bahaging ito at muling itayo ito. Kung ito ay functional, nakikita mo na ikaw ay tama, "Torsten Waldminghaus, Ph. D., isang sintetiko microbiologist sa LOEWE Center para sa Synthetic Microbiology sa Alemanya, na hindi kasangkot sa proyekto, sinabi sa balita Science.
Tulad ng nangyari sa unang Human Genome Project, ang mga bagong teknolohiya ay kailangang maunlad sa kahabaan ng paraan upang pabilisin ang proseso ng pagsusulat. At upang gawing mas mura ito.
Magsisimula ang mga mananaliksik sa pamamagitan ng pagsulat ng mas maliit na mga segment ng genome at magtrabaho nang mas mahaba ang mga piraso. Sa kalaunan ay magkakaroon ng mga benepisyo ng spillover.
"Maaaring mabagal ang sundin ang mga mahahalagang produkto, ngunit ang pagsulat ng DNA nang mas mura at sa malaking antas ay gagawing mas mahusay at komprehensibo sa mga mananaliksik sa kanilang gawain, na humahantong sa halos walang limitasyong potensyal para sa mga hindi direktang produkto," Danielle Tullman Ercek, Ph. D., isang biochemical engineer sa University of California, Berkeley, sinabi sa Scientific American.
Magbasa Nang Higit Pa: Genomics vs. Genetics - Mas Malapit na Pagtingin »
Mga Paggamit para sa Synthetic Human Genome
Posibleng mga application na maaaring lumabas sa hanay ng proyektong ito mula sa relatibong normal sa etikal na kaduda-dudang.
Ang isa sa mga pilot na proyekto ay ang paglikha ng mga "ultrasafe" na mga cell na lumalaban sa mga virus at kanser.
Ang mga ito ay maaaring sa anyo ng mga stem cell. Ang mga ito ay sinusuri na bilang isang therapy para sa mga kondisyon tulad ng rheumatoid arthritis at mga sakit sa baga.
Ang mga selyula ay nagtatrabaho upang gamutin ang sakit dahil mabilis silang dumami. Ngunit ito rin ay isang katangian ng mga selula ng kanser. Ang isa sa mga matagal na alalahanin sa paggamot sa stem cell ay ang mga stem cell ay magkakaroon ng kanser.
Ito ay maaaring iwasan sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng mga stem cell na may sintetikong genome na mas malamang na mutate at maging sanhi ng kanser.
"Ang isang synthetic biology variant na naka-encode upang hindi maging kanser ay mas mainam," si Paul Freemont, Ph. D., pinuno ng Seksyon ng Structural Biology sa Imperial College London, sinabi sa New Scientist.
Ang isang sintetikong genome ay maaari ring magamit upang baguhin ang genome ng ibang hayop. Ang mga organo mula sa isang "humanized" na baboy ay maaaring maging mas angkop para sa transplant sa mga tao - mas malamang na tanggihan ng immune system ng tao.
Ang isang proyekto ng pilot kahit na tawag para sa paglikha ng isang "reference genome" na kinabibilangan ng mga pinaka karaniwang mga variant ng lahat ng mga genes.
Ito ay maaaring gamitin upang subukan ang mga pagkakaiba-iba ng gene nang isa-isa upang makita kung paano ito nakakaapekto sa pag-andar ng katawan o sa pag-unlad ng isang sakit.
"Maaari mong gamitin ang blangko na slate, ito plain yogurt ng sangkatauhan, sa puwang sa iba't ibang mga gene at alamin," George Church, Ph.D D., isang propesor ng genetika sa Harvard University, sinabi sa New Scientist.
Read More: Stem Cell Therapy para sa Rheumatoid Arthritis »
High Cost of Synthetic Genome
Ang grupo ay nagnanais na ilunsad ang kanilang proyekto mamaya sa taong ito na may $ 100 milyon sa pagpopondo mula sa" public, private, philanthropic, industry, at akademikong mga mapagkukunan mula sa buong mundo. "
Dr. Sinabi ni Francis S. Collins, Ph.D D., direktor ng National Institutes of Health (NIH), ang NIH, isa sa mga pangunahing ahensya ng pagpopondo sa Estados Unidos, ay walang plano upang pondohan ang ganitong uri ng proyekto sa oras na ito.
Sa isang pahayag, sinabi ni Collins na ang NIH ay "hindi isinasaalang-alang ang oras na maging tama para sa pagpopondo ng isang malawakang proyektong nakatuon sa produksyon" tulad ng isang iminungkahi.
Ang pangkalahatang gastos para sa 10-taong proyekto ay malamang na malaki, ngunit ang grupo ay umaasa na ito ay mas mababa kaysa sa $ 3 bilyon na ginugol sa unang Human Genome Project.
Ang ilang mga mananaliksik ay nagsabi sa Kalikasan na ang proyekto ay walang-kabuluhang pagsisikap na isinasagawa na sa mga kumpanya na nagtatrabaho sa larangan na ito.
Ang iba pang mga kritiko ay nagtanong kung ang nakasaad na benepisyo ng pangkat ay nagpapawalang-bisa sa gastos.
"Sa palagay ko ang pagbubuo ng mga tool upang gumawa ng malalaking mga pagkakasunud-sunod ng genetiko ay isang mahalagang layunin ng tao. Paglikha ng isang ganap na bagong [tao] na mga genome - ito ay isang iba't ibang mga uri ng isang proyekto, "Laurie Zoloth, Ph.D D., isang bioethicist sa Northwestern University, sinabi sa Science.
Sa isang pagtatangka na pahinain ang mga takot na ang mga siyentipiko ay lilikha ng isang bagong lahi ng mga superhumans, sinabi ng co-lider ng grupo na Scientific American na ang mga cell na naglalaman ng synthetic genome ay dinisenyo upang kung ang isang tao ay naging isang buong tao, magagawa mong magparami.
"Hindi namin sinusubukan na gumawa ng isang hukbo ng clones o magsimula ng isang bagong panahon ng eugenics," Jef Boeke, Ph. D., isang sintetiko biologist sa NYU Langone Medical Center, sinabi sa Scientific American. "Hindi iyan ang plano. "
