Συνθετική γονιδιωματική
Η συνθετική γονιδιωματική είναι ένα είδος γενετικής μηχανικής. Κατασκευάζει γονίδια που δεν εμφανίζονται ποτέ στη φύση.
Η συνθετική γονιδιωματική δεν χρησιμοποιεί φυσικά γονίδια. Μπορεί να χρησιμοποιεί ειδικά σχεδιασμένες σειρές ζευγών βάσεων. Στο μέλλον, μπορεί να χρησιμοποιήσει γενετικούς κώδικες που δεν αποτελούνται από τα δύο ζεύγη βάσεων του DNA που χρησιμοποιούνται σήμερα από τις μορφές ζωής.
Η συνθετική γονιδιωματική χρησιμοποιεί τεχνικές από την έρευνα της γενετικής. Οι ερευνητές μπορούν να κατασκευάσουν μεγάλες αλυσίδες ζευγών βάσεων με φτηνό κόστος και ακρίβεια σε μεγάλη κλίμακα. Αυτό τους επιτρέπει να κάνουν πειράματα σε γονιδιώματα που δεν υπάρχουν στη φύση. Χρησιμοποιούν επίσης ιδέες στην αναδίπλωση πρωτεϊνών και υπολογιστικές εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας.
Το Ινστιτούτο J. Craig Venter εργάζεται στον τομέα αυτό. Της ομάδας των περίπου 20 ερευνητών ηγούνται ο νομπελίστας Hamilton Smith, ο ερευνητής του DNA Craig Venter και ο μικροβιολόγος Clyde A. Hutchison III. Η ομάδα Venter έχει συνθέσει ένα ημισυνθετικό βακτηριακό γονιδίωμα Mycoplasma genitalium με ανασυνδυασμό 25 επικαλυπτόμενων τμημάτων. Αυτό έγινε σε ένα μόνο βήμα:
"Η χρήση του ανασυνδυασμού στη ζύμη απλοποιεί σημαντικά τη συναρμολόγηση μεγάλων μορίων DNA τόσο από συνθετικά όσο και από φυσικά θραύσματα".
Οι γενετιστές δημιούργησαν το πρώτο συνθετικό χρωμόσωμα για ζύμη. "Τα γονίδια στο αρχικό χρωμόσωμα αντικαταστάθηκαν με συνθετικές εκδοχές και το τελικό τεχνητό χρωμόσωμα ενσωματώθηκε στη συνέχεια με επιτυχία σε ένα κύτταρο ζύμης".
Άλλες εταιρείες, συμπεριλαμβανομένης μιας που ονομάζεται Synthetic Genomics (εταιρεία), έχουν συσταθεί για να επωφεληθούν από τις πολλές εμπορικές χρήσεις των ειδικά σχεδιασμένων γονιδιωμάτων.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η συνθετική γονιδιωματική;
A: Η συνθετική γονιδιωματική είναι ένα είδος γενετικής μηχανικής που δημιουργεί γονίδια τα οποία δεν εμφανίζονται στη φύση. Δεν χρησιμοποιεί γονίδια που απαντούν στη φύση, αλλά αντίθετα μπορεί να χρησιμοποιήσει ειδικά σχεδιασμένες σειρές ζευγών βάσεων.
Ε: Πώς λειτουργεί η συνθετική γονιδιωματική;
Α: Η συνθετική γονιδιωματική χρησιμοποιεί τεχνικές από την έρευνα της γενετικής για τη δημιουργία μακρών αλυσίδων ζευγών βάσεων φτηνά και με ακρίβεια σε μεγάλη κλίμακα. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να πειραματιστούν με γονιδιώματα που δεν υπάρχουν στη φύση. Χρησιμοποιούνται επίσης ιδέες από την αναδίπλωση πρωτεϊνών και υπολογιστικές εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας.
Ερ: Ποιος ηγείται της έρευνας σε αυτόν τον τομέα;
Α: Η ομάδα περίπου 20 ερευνητών του Ινστιτούτου J. Craig Venter διευθύνεται από τον βραβευμένο με Νόμπελ Hamilton Smith, τον ερευνητή DNA Craig Venter και τον μικροβιολόγο Clyde A. Hutchison III.
Ερ: Τι έχει επιτύχει μέχρι σήμερα η ομάδα Venter;
Α: Η ομάδα Venter συνέθεσε ένα ημισυνθετικό βακτηριακό γονιδίωμα Mycoplasma genitalium με ανασυνδυασμό 25 επικαλυπτόμενων τμημάτων σε ένα μόνο βήμα χρησιμοποιώντας τεχνολογία ανασυνδυασμού ζύμης. Επιπλέον, οι γενετιστές έφτιαξαν το πρώτο συνθετικό χρωμόσωμα για ζύμη αντικαθιστώντας τα γονίδια του αρχικού χρωμοσώματος με συνθετικές εκδοχές και ενσωματώνοντάς το με επιτυχία σε ένα κύτταρο ζύμης.
Ερ: Υπάρχουν εμπορικές εφαρμογές για τα ειδικά σχεδιασμένα γονιδιώματα;
Α: Ναι, εταιρείες όπως η Synthetic Genomics έχουν συσταθεί για να επωφεληθούν από τις πολλές εμπορικές χρήσεις των ειδικά σχεδιασμένων γονιδιωμάτων.
Ε: Τι είδους πειράματα μπορούν να γίνουν με τη συνθετική γονιδιωματική;
Α: Μπορούν να γίνουν πειράματα σε γονιδιώματα που δεν υπάρχουν στη φύση χρησιμοποιώντας τεχνικές συνθετικής γονιδιωματικής, όπως η δημιουργία μακρών αλυσίδων ζευγών βάσεων φτηνά και με ακρίβεια σε μεγάλη κλίμακα ή ο ανασυνδυασμός 25 επικαλυπτόμενων τμημάτων σε ένα μόνο βήμα με την τεχνολογία ανασυνδυασμού ζύμης.
