يُشير البحث إلى وجود علاقة بين الرقائق الإلكترونية وتركيب الجينوم

بحث جديد من جامعة سينسيناتي يشير إلى أن الحياة الصناعية يمكن创يتها في المستقبل القريب بناءً على مقارنة بالتطور الرقائق الإلكترونية.

أندرو ستيكل، أستاذ في الجامعة وزميل بارز في ولاية أوهايو، يعتقد أن التقدم الكبير في تركيب الجينوم يمكن أن يؤدي قريباً إلى إنتاج جيني على نطاق واسع. يعمل مع طالبته جوزيف ريولو، واستخدما تاريخ تطوير الرقائق الدقيقة ومنصات البرمجيات الكبيرة لإنشاء نموذج تنبؤي. ثم استخدم هذا النموذج لفهم البيولوجيا الصناعية.

فهم البيولوجيا الصناعية

“لا توجد مقارنة مثالية. لا تتوافق الحمض النووي مع بعض تعريفات الشفرة الرقمية،” قال ريولو. “لكن هناك العديد من الطرق التي يمكن أن تكون فيها الجينوم والشفرة البرمجية قابلة للمقارنة.”

أظهرت دراسة جامعة سينسيناتي أن البيولوجيا الصناعية لها إمكانات لتصبح “التقدم التكنولوجي البشري المقبل بعد الإلكترونيات الدقيقة والإنترنت”.

هناك العديد من التطبيقات المحتملة لهذا، مثل إنشاء وقود حيوية جديدة لتطوير علاجات طبية.

وفقا لستيكل، يمكننا استخدام تطور الرقائق الإلكترونية كدليل لاستنتاج سرعة وتكلفة إنتاج الحياة الصناعية والمسار الذي قد تتبعه.

يركز المقال المنشور على المقارنة والتشابه بين لغات الترميز البيولوجي والرقمي من حيث الأبجدية والكلمات والجمل. ومع ذلك، يقول المؤلفون أن ترميز الحمض النووي هو جزء فقط من قصة معقدة للجينات.

ستيكل هو أستاذ متميز حاصل على تعيينات مشتركة في الهندسة الكهربائية والهندسة البيولوجية والهندسة الموادية في كلية الهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة سينسيناتي.

“هناك جميع أنواع التحفظات، لكننا بحاجة إلى مقارنة من الدرجة الأولى للبدء في هذا الطريق،” قال ستيكل. “هل يمكننا مقارنة تعقيد برمجة طائرة مقاتلة أو مركبة روفر على المريخ بالتعقيد المرتبط بإنشاء جينوم لبكتيريا؟ هل هم من نفس الترتيب أم أنهم معقدون بشكل كبير؟

“إما أن الكائنات الحية معقدة للغاية وت đại diện لأكثر برمجة معقدة التي تم إجراؤها على الإطلاق – لذلك لا يمكن تكرارها اصطناعيا – أو ربما هم من نفس الترتيب مثل إنشاء ترميز لطائرة مقاتلة أو سيارة فاخرة، لذلك ربما يكون من الممكن.

تركيب الجينوم البشري الاصطناعي

وفقا للدراسة، انخفض سعر تحرير الجينات وتركيب الجينوم تقريباً إلى النصف كل عامين منذ عام 2010، مشابهاً قانون مور.

“هذا يعني أن تركيب جينوم بشري اصطناعي يمكن أن يكلف حوالي مليون دولار أمريكي، وتطبيقات أبسط مثل بكتيريا مخصصة يمكن تركيبها مقابل 4000 دولار فقط،” قال المؤلفون.

“هذه المجموعة من التعقيدات التي يمكن التغلب عليها والتكلفة المعتدلة تبرر الحماس الأكاديمي للبيولوجيا الصناعية وستستمر في إلهام الاهتمام بقواعد الحياة.”

يقول ستيكل إن الهندسة الحيوية يمكن أن تصبح حاسمة تقريباً في كل صناعة وعلوم.

“أرى علاقة بين تطور الحوسبة كمنضمة. الآن ترى الحوسبة الثقيلة في كل科学ية،” قال ستيكل. “أرى شيئا مشابها يحدث في عالم الأحياء والهندسة الحيوية. الأحياء في كل مكان. سيكون من المثير رؤية كيف تتطور هذه الأشياء.”

فيما يتعلق بإنشاء الحياة الاصطناعية، يقول المؤلفون إنها شيء يحمل مسؤولية هائلة.

“ليس من شيء يجب أن يؤخذ على سبيل الالتزام،” قال ستيكل. “ليس من بسيط مثل ما يجب أن نفعل لأننا يمكن أن نفعل ذلك. يجب أن نأخذ في الاعتبار أيضا الآثار الفلسفية أو حتى الدينية.”