Дослідження виявило зв’язок між комп’ютерними чіпами та синтезом генів

Нові дослідження з Університету Цинциннаті свідчать про те, що синтетичне життя може бути створено в найближчому майбутньому на основі порівняння з еволюцією комп’ютерних чіпів. 

Ендрю Стекл, професор університету та видатний вчений штату Огайо, впевнений, що значні досягнення в синтезі генів можуть скоро привести до масового виробництва генів. Працюючи зі своїм студентом Джозефом Ріоло, вони використали історію розвитку мікрочіпів та великих програмних платформ для створення прогнозної моделі. Ця модель була використана для розуміння синтетичної біології.

Поняття синтетичної біології

“Ніяка аналогія не є досконалою. ДНК не відповідає певним визначення коду цифрової інформації”, – сказав Ріоло. “Але є багато способів, якими геном і програмний код можна порівняти.”

Дослідження Університету Цинциннаті показало, що синтетична біологія має потенціал стати “наступним епохальним технологічним досягненням людини після мікроелектроніки та інтернету”.

Є багато потенційних застосувань для цього, таких як створення нових біопалив для розробки медичних методів лікування. 

За словами Стекла, ми можемо використовувати розвиток комп’ютерних чіпів як орієнтир для визначення швидкості та витрат на виробництво синтетичного життя та траєкторії, яку воно може слідувати.

Опублікована стаття зосереджена на порівнянні та подібності між біологічними та цифровими мовами програмування щодо алфавіту, слів та речень. Однак автори кажуть, що кодування ДНК – це тільки частина складної історії генів. 

Стекл – видатний професор, який має спільні призначення в галузі електротехніки, біомедичної інженерії та матеріалознавства в Коледжі інженерії та прикладних наук Університету Цинциннаті.

“Є багато застережень, але нам потрібне порівняння нулевого порядку, щоб почати цей шлях”, – сказав Стекл. “Чи можемо ми порівняти складність програмування винищувача чи марсоходу з складністю створення геному бактерії? Чи вони одного порядку чи значно складніші?

“Біологічні організми або значно складніші та представляють найскладніше «програмування», яке було зроблено – тому немає способу його штучно повторити – або, можливо, вони одного порядку з створенням коду для винищувача F-35 чи люксового автомобіля, тому, можливо, це можливо.”

Синтезування штучних геномів людини

За даними дослідження, вартість редагування генів та синтезу геномів зменшилася приблизно вдвое кожні два роки з 2010 року, подібно до закону Мура. 

“Це означатиме, що синтезування штучного геному людини може коштувати приблизно 1 мільйон доларів, а простіші застосування, такі як створення бактерій на замовлення, можуть бути синтезовані за всього 4 000 доларів”, – кажуть автори.

“Ця комбінація подоланого рівня складності та помірної вартості виправдовує академічний ентузіазм щодо синтетичної біології та продовжить надихати інтерес до правил життя”.

Стекл каже, що біоінженерія може стати важливою几乎 у кожній галузі та науці.

“Я бачу кореляцію між тим, як розвивалася обчислювальна техніка як дисципліна. Тепер ви бачите потужні обчислення майже у кожній науковій дисципліні”, – сказав Стекл. “Я бачу щось подібне, що відбувається у світі біології та біоінженерії. Біологія є всюди. Буде цікаво побачити, як ці речі розвиватимуться.”

Що стосується створення штучного життя, автори кажуть, що це щось, що несе величезну відповідальність. 

“Це не те, що можна сприймати легковажно”, – сказав Стекл. “Це не так просто, як ми повинні зробити це, тому що ми можемо зробити це. Також потрібно враховувати філософські чи навіть релігійні наслідки.”