Singularity University Notes - Сандық биология (7-ден 25)

Раймонд МакКоли: Сандық биология

Баяндамашы:

Раймонд технологияны өмірге қолдану - биология, генетика, медицина, ауылшаруашылық - әрқайсымызға қалай әсер ететінін зерттейді. Ол қазіргі уақытта осы өзгерістердің қаншалықты тез жүретінін көрсету үшін оқиғалар мен жер бетіндегі мысалдарды қолданумен танымал.

Рэймонд: Singularity университетінің Биотехнологиялық тресінің төрағасы (http://singularityu.org/), Силикон алқабында экспоненциалды технологиялар туралы лидерлерді оқытуға арналған ғылыми-зерттеу орталығы. BioCurious-тің негізін қалаушы және бас сәулетшісі (http://biocurious.org/), биотехнологияға арналған хакерлер кеңесі, коммерциялық емес, кәсіби ғалымдар, DIYbio әуесқойлары мен кәсіпкерлер бірігіп, келесі үлкен нәрсені ойлап табу үшін жиналады. Силикон алқабындағы гараж. Иллюминада ДНҚ-ның келесі буынын қалыптастырған топтың бір бөлігі, ол биоинформатика, қатерлі ісік секвенциясы және жеке геномика саласында жұмыс істеді. Оның жұмысы мен сюжеті «Сымды», «Форбс», «Уақыт» және «Табиғатта» көрсетілген.

Мен Раймондтан не білдім

Брэд сияқты Раймонд сонымен бірге Прези қолданған, мұнда слайдтарға сілтеме жасайды

Раймонд биотехнология деп санайтын саланы анықтаудан бастады: жаһандық экономиканың 1/3 бөлігі: бұл медицина, ауыл шаруашылығы, энергетика, өндіріс және жабдықтау тізбегі (көптеген анықтамалар әртүрлі технологиялық тақырыптарға ауысады және қазірге дейін түсінікті болуы керек).

Раймондқа сәйкес цифрлық биологияның үш бөлімі бар: ДНҚ секвенирациясы, гендік инженерия және құралдарға қол жетімділікті демократияландыру.

Сонымен реттілік дегеніміз не?

Геномды ретке келтіру дегеніміз - ДНҚ нуклеотидтерінің немесе негіздерінің геномдағы - организмнің ДНҚ-ны құрайтын As, Cs, Gs және Ts ретін анықтау. Адам геномы осы генетикалық хаттардың 3 миллиардтан астамынан тұрады.

Бүгінгі таңда ДНҚ-ны үлкен масштабта - үлкен геномды ретке келтіру сияқты өршіл жобаларға қажет масштабты негізінен жоғары технологиялық машиналар жасайды. Көздер сөйлемді оқу үшін әріптер тізбегін сканерлейтіндіктен, бұл машиналар ДНҚ негіздерінің тізбегін «оқиды».

Өмірдің химиялық алфавитінен біздің жазбаша әріптер алфавитіне аударылған ДНҚ тізбегі келесідей көрінуі мүмкін:

Яғни, ДНҚ-ның осы бір бөлігінде аденин (А) гуанинмен (G), одан кейін тимин (T) жүреді, ол өз кезегінде цитозин ©, басқа цитозин © және т.б. қосулы

Гендік инженерия дегеніміз не? Бұл ағзаға жаңа ДНҚ қосу процесі.

Мен екі терминді де түсіндім: жүйелеу - суретті салу, гендік инженерия суретті өзгертеді.

Википедияда былай делінген:

«Гендік инженерия, генетикалық модификация деп те аталады, бұл биотехнологияны қолдана отырып, организмнің геномын тікелей айқындау. Бұл жасушалардың генетикалық құрамын өзгерту үшін қолданылатын технологиялардың жиынтығы, соның ішінде жақсартылған немесе жаңа ағзаларды шығару үшін гендерді түрлердің шекаралары бойынша және шекаралары арқылы беру. Алғашқы ДНҚ хост геномына оқшаулау және ДНҚ тізбегін құру үшін молекулалық клондау әдістерін қолдана отырып, генетикалық материалды көшіру немесе ДНҚ синтездеу арқылы, содан кейін бұл құрылымды қабылдаушы организмге енгізу арқылы енгізілуі мүмкін. »

Құралдар мен терминдер

Биотех менің әлемімдегі көптеген «қара жәшіктерге» ұқсас болды. Бұл мен біле алмайтын ерекше белгісіз жайттар. Мен ашық қара жәшіктерді тапқаным, мүмкін, кездескен уақытымның ең тиімдісі болып табылады. Биотехнологиялық әңгімеге енгізілген алғашқы құрал DNA Micro Arrays болды. Бұл негізінен Biochip. Бұл термин Интернетте кеңінен түсіндіріледі, микрорайонды түсіндіретін жақсы суреттің бірі төменде орналастырылған.

Ең ыңғайлы және тұтынушыға ыңғайлы құрал - 23andMe. Бұл компания сіздің ДНҚ-ның сіз бен сіздің отбасыңыз туралы 99 долларға не айтатынын анықтауға көмектеседі. Мұны талап ететін нәрсе - бұл аздап түкіру және виола. Бір қызығы, 23andMe FDA кейбір мәселелеріне қатысты болды. 23Мен олардың жай ғана рекреациялық геномика жасаумен айналысқандарын айтты. FDA «біз адамдарға қатерлі ісік ауруына шалдыққаны туралы айтудың қаншалықты екенін білмейміз» деді. ДНҚ есебінің мысалдары Прези сілтемесінде көрсетілген және өте ұсынылған.

Биологияны цифрландыру нәтижесінде биотехнология индустриясы Мур заңына бағынады және іс жүзінде тезірек жүреді. Адам геномын декодтау құны 2000 жылы 100 миллион доллардан қазір 99 долларға дейін төмендеді. Раймонд бұл дәретхананы 2019 жылы жууға тең болады дейді.

Мұның бәрі неге байланысты?

Раймонд қорқынышты, бірақ қызықты болатын жеке мысалмен бөлісті. Рэймонд жеке ретке келтіруді жасағаннан кейін, оның AMD (жасқа байланысты макулярлы дегенерация) алу ықтималдығы жоғары екенін білді. Бұл анық қорқынышты болды, бірақ Раймонд бұл туралы бірдеңе жасады. Бұл «надандық бақытқа» қарсы іс.

Рэймонд іс жүргізуші болғандықтан, ол төмендегілердің барлығын жасады және AMD-ны өте мағыналы түрде жеңуге бағытталған зерттеулер жүргізді.

Денсаулық сақтаудағы ең жаңа деп саналатын мысалдар:

  • Верината денсаулығы: Бұл компания қазір жарықтандырумен сатып алынған, ол ұрыққа инвазивті емес ата-аналық тестілеу жүргізеді. Бүкіл идея - денсаулыққа реактивті емес, болжамды ету
  • Мамограммалар мен колоноскопиялардың, сонымен қатар жалпы инвазивті әдістердің соңы жақын. Әкемнің ангиографиясын жасаған кезде есімде, ол өте инвазивті еді, өткен жылы анам дәл осындай процедураны жасаған кезде, түтіктің ішкі жамбасқа қарағанда қолы арқылы салынған болатын.
  • Медицина тез цифрландырылуда және дәрігерге ұзақ баруды қажет ететін көптеген сынақтар қол жетімді бола бастайды (менің ойымша, ірі ауруханалар мен диагностикалық зертханаларға онша бола бермейді). Төменде көрсетілген бұл аппарат 20 минут ішінде жұлдыру инфекцияларына көп сынақ жасай алады және машина 200 доллар тұрады

Биотехнологиядағы немесе цифрлық биологиядағы барлық технологиялық жетістіктердің (әсіресе шығындардың төмендеуі) негізінде жұмыс ағынын цифрландыру актісі жатыр. Нөлдер мен олар өте таңқаларлық, шын мәнінде біздің миымыз нөлдермен де, сиқырлармен де байланыстырылған (бұл туралы нейробиология бөлімінде), келесі үш технологиялар / компаниялар секвенирлеу және гендік инженерия процестерін қабылдады және олардың процесін салыстырды. сандық шеңбер:

  • Ион Торрентті жартылай өткізгішті тізбектеу Бұл гипер сілтеме мен көрген керемет видеолардың бірі болып табылады (және мен Орташа видеоларды қалай енгізуді үйрендім!). Бұл Мур заңына мүмкіндік беретін түсінік. Біз Мурдың заңын жиі қабылдаймыз, бірақ көбінесе адамның «Ра» сәттері бар екенін ұмытып кетеміз, онда «неге біз цифрлық камералар үшін түбегейлі бір нәрсені қолдана алмаймыз және ДНҚ тізбектеу үшін сол тұжырымдаманы қолдана алмаймыз?» G, A, T және C) »… Тек бейнені қараңыз.
  • Қазір Рошпен сатып алынған Geniachip, генетикалық ақпаратты жалпыға қол жетімді ету міндетін атқарады
  • Оксфорд Nanopore Technologies компаниясы биологиялық талдауды портативті ету үшін USB таяқшасын тиімді пайдаланады. Олардың жұмыс ағынын тексеріңіз

Жоғарыда сипатталған құралдар негізінен жүйелеумен байланысты болғанымен, Генетикалық инженерия процесі бағдарламалық жасақтаманы әзірлеуге ұқсас, сондықтан гендер көшіріліп, жаңа типтегі организмдер пайда болады. Плазмид редакторы осылай көрінеді (менің ойымша, олар өте жақсы / тартымды көрінуі мүмкін)

Екі генетикалық инженерлік құрал:

  • DNA 2.0 зерттеу қауымдастығына арналған шешімдердің, соның ішінде протеин және векторлық инженерияға арналған платформалар, экспрессивтік векторлар, флуоресцентті және хромогендік ақуыздар, жасуша штамдары мен реагенттер сияқты өнімдерді, сонымен қатар гендік дизайнды, оңтайландыруды, синтездеуді және клондауды ұсынады. Олардың бейнесін қараңыз (Пәкістанда YOUTUBE ашылуда !!!)

Гендік инженерия туралы көп алаңдаушылық туындаған кезде (Монсанто көбінесе биоалуантүрлілікті бұзған зұлым компания деп аталады), бірақ кейбір гендерді жою үшін сот ісін жүргізу керек (дегенмен мен біздің экожүйемізге әсерін толық түсінбеймін. егер бұл орын алса)

Алғашқы адам эмбрионын CRISPR «өңдеген», бірақ бұл жаңалық жариялау немесе бөлісу үшін тым қарама-қайшылықты болды.

Мен Рэймондтың жұмысы туралы бөліскім келетін соңғы нәрсе - оның Bio-Curious деп аталатын керемет ғарыш компаниясы. Мен осы жазда Калифорнияда біраз уақыт өткізуді жоспарлап отырмын

Үлкен идея - биологияның қорқынышты терминдерін жоққа шығару және құралдарды қол жетімді ету. Бұл ой мені қатты қызықтырады, өйткені мен капиталды бөлу аз адамдардың артықшылығы болмауы керек деп санаймын, және іс жүзінде көпшілікті қызықтыра отырып, инвестициялық шешімді анағұрлым сапалы шешуге болады. Бұл үшін корпорациялар мен олардың жетекшілері өздерінің паранойялары мен сенімсіздіктерін жеңуге мәжбүр болады. Менің ойымша, бұдан да үлкен проблема - бұл көптеген бизнес жетекшілері өз компанияларының құндылығы мен құндылығын түсінбейді, бірақ бұл тағы бір рет талқылануда.

Сонымен, био-қызығушылық бүгінгі күнге дейін нені көрсетті? Микрокулус - керемет мысал.

Менің жазғандарымның көпшілігін қорытындылай келе, Раймондтың соңғы баяндамасы.

Толық ескертулердің толық жиынтығын осы сілтемеден алуға болады