Forskning antyder sammenheng mellom datachip og gen-syntese

Ny forskning fra University of Cincinnati antyder at syntetisk liv kan skapes i nær fremtid basert på en sammenligning med utviklingen av datachip. 

Andrew Steckl, en professor ved universitetet og en Ohio Eminent Scholar, er sikker på at store fremskritt i gen-syntese snart kan føre til storstilt genproduksjon. Sammen med sin student Joseph Riolo, brukte de historien om mikrochip-utvikling og store dataprogrammer til å lage en predikativ modell. Denne modellen ble deretter brukt til å forstå syntetisk biologi.

Forståelse av Syntetisk Biologi

“Ingen analogi er perfekt. DNA møter ikke visse definisjoner av digital kode,” sa Riolo. “Men det er mange måter genomet og software-koden er sammenlignbare.”

UC-studien viste at syntetisk biologi har potensialet til å være “neste epoke av teknologisk menneskelig fremgang etter mikroelektronikk og internett.”

Det er mange mulige anvendelser for dette, fra utvikling av nytt biodrivstoff til utvikling av medisinske behandlinger. 

Ifølge Steckl, kan vi bruke datachip-utvikling som en guide til å slutte om hastigheten og kostnadene ved å produsere syntetisk liv og banen det kan følge.

Den publiserte artikkelen fokuserer på sammenligningen og likhetene mellom biologisk og digital kode-språk i forhold til alfabet, ord og setninger. Med det sagt, sier forfatterne at DNA-koding er bare en del av en kompleks historie om gener. 

Steckl er en distingvert professor som har felles utnevnelser i elektroingeniør, biomedisinsk ingeniør og materialegeniør i UCs College of Engineering and Applied Science.

“Det er alle slags forbehold, men vi trenger en null-orden sammenligning for å starte ned denne veien,” sa Steckl. “Kan vi sammenligne kompleksiteten ved å programmere et jagerfly eller Mars-rover med kompleksiteten forbundet med å skape et genom av en bakterie? Er de av samme orden eller er de betydelig mer kompliserte?

“Enten er biologiske organismer mye mer kompliserte og representerer den mest kompliserte ‘programmeringen’ som noensinne er gjort — så det er ingen måte å duplisere det kunstig — eller kanskje de er av samme orden som å lage koden for et F-35 jagerfly eller en luksus-bil, så kanskje det er mulig.”

Syntetisering av Kunstig Menneskelig Genom

Ifølge studien, har prisen på å redigere gener og syntetisere genomer blitt omtrent halvert annethvert år siden 2010, lignende Moores lov. 

“Dette ville bety at syntetisering av et kunstig menneskelig genom kunne koste omtrent 1 million dollar og enklere anvendelser som en tilpasset bakterie kunne syntetiseres for så lite som 4 000 dollar,” sa forfatterne.

“Denne kombinasjonen av overvinnelig kompleksitet og moderat kostnad rettferdiggjør den akademiske entusiasmen for syntetisk biologi og vil fortsette å inspirere interesse for livets regler.”

Steckl sier at bio-ingeniørkunst kan bli avgjørende for nesten hver industri og vitenskap.

“Jeg ser en korrelasjon mellom hvordan databehandling har utviklet seg som en disiplin. Nå ser du omfattende databehandling i hver vitenskapelig disiplin,” sa Steckl. “Jeg ser noe lignende skje i verden av biologi og bio-ingeniørkunst. Biologi er overalt. Det vil være interessant å se hvordan disse tingene utvikler seg.”

Ifølge forfatterne, er skaping av kunstig liv noe som bærer enormt ansvar. 

“Det er ikke noe å ta lett på,” sa Steckl. “Det er ikke så enkelt som at vi skal gjøre det fordi vi kan gjøre det. En bør også vurdere de filosofiske eller til og med religiøse implikasjonene.”