دیدگاه جدیدی در مورد نحوه کدگذاری اطلاعات در DNA و ابزارهای جدید برای ساخت بیوتکنولوژی های پایدار ارائه داده شده است.
دانشمندان دانشگاه بریستول بخش‌های بیولوژیکی جدیدی را توسعه داده‌اند که می‌توانند جریان فرآیندهای سلولی را در امتداد DNA شکل دهند.
علیرغم اینکه میکروارگانیسم ها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند، ولی برای بقای ما ضروری هستند. میکروارگانیسم با استفاده از DNA، که اغلب به عنوان رمز حیات شناخته می شود، عمل می کنند. DNA ابزارهای متعددی را رمزگذاری می کند که می توانند برای ما مفید باشند، اما در حال حاضر درک کاملی از نحوه تفسیر توالی های DNA نداریم.
متیو تارنوفسکی، دانشجوی دانشکده علوم بیولوژیکی بریستول گفت: "درک دنیای میکروبی دشوار است. در حالی که خواندن DNA یک میکروب با یک توالی‌سنج پنجره‌ای یک کد زیرین به ما می‌دهد، البته هنوز باید تعداد زیادی توالی DNA مختلف را بخوانید تا بفهمید که چگونه آنها عمل میکنند، یا در واقع کار می کنند. کمی شبیه تلاش برای یادگیری یک زبان جدید است."
برای مقابله با این مشکل، تیم بریستول بر نحوه خواندن اطلاعات رمزگذاری شده در DNA و به طور خاص، چگونگی کنترل جریان فرآیندهای سلولی در طول DNA تمرکز کردند. این جریان‌های اطلاعات بیولوژیکی بسیاری از عملکردهای اصلی یک سلول را تنظیم میکنند و توانایی شکل‌دهی به آنها راهی برای هدایت رفتارهای سلولی ارائه می‌کند.
این تیم با الهام از طبیعت، جایی که مشخص است جریان‌های روی DNA اغلب پیچیده و در هم تنیده هستند، روی این موضوع تمرکز کردند که چگونه می‌توان این جریان‌ها را با ایجاد «دریچه‌هایی» تنظیم کرد تا جریان از یک ناحیه از DNA به منطقه دیگر تنظیم شود.
دکتر توماس گوروچوفسکی، نویسنده ارشد و پژوهشگر دانشگاه جامعه سلطنتی در دانشگاه بریستول، گفت: "مشابه دریچه ای که سرعت جریان مایع را از طریق لوله کنترل می کند، این دریچه ها جریان فرآیندهای مولکولی را در طول DNA شکل می دهند. جریان‌ها به سلول‌ها اجازه می‌دهند تا اطلاعات ذخیره شده در ژنوم خود را درک کنند و توانایی کنترل آنها ما را قادر می‌سازد تا رفتارهای آنها را به روش‌های مفید برنامه‌ریزی مجدد کنیم."
طراحی قطعات بیولوژیکی جدید معمولاً می تواند زمان زیادی را صرف کند. برای حل این مشکل، تیم از روش‌هایی استفاده کرد که امکان موازی‌سازی سریع بسیاری از قطعات DNA را به صورت موازی فراهم می‌کرد و از یک فناوری توالی‌یابی مبتنی بر «نانو حفره‌ها» استفاده کرد که به آنها اجازه می‌داد تا به طور همزمان نحوه کار هر بخش را اندازه‌گیری کنند.
دکتر گوروچوفسکی افزود: "بهره گیری از ویژگی های منحصر به فرد توالی یابی نانوحفره، گامی بود که برای باز کردن قفل توانایی ما در طراحی موثر دریچه های بیولوژیکی لازم بود. به جای ساختن و آزمایش جداگانه یک زوج در یک زمان، ما می توانستیم هزاران مورد را در یک ترکیب ترکیبی جمع آوری و آزمایش کنیم.."
نویسندگان در ادامه نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از دریچه‌ها برای تنظیم سایر اجزای بیولوژیکی در سلول استفاده کرد و راه‌هایی را برای کنترل همزمان بسیاری از ژن‌ها در آینده و ویرایش پیچیده ژنوم‌ها باز کرد.
با نگاه به آینده، محققان در حال حاضر در حال بررسی چگونگی استفاده مسئولانه از این فناوری هستند. دکتر ماریو پانسرا، محقق برجسته آزمایشگاه نوآوری پس از رشد در دانشگاه ویگو، اسپانیا، گفت: "اکنون که آنها این ابزارها را ساخته اند، یک سوال بزرگ این است که چگونه می توان آنها را به طور مسئولانه و عادلانه در دنیای واقعی مورد استفاده قرار داد. کارآفرینی پس از رشد، رویکردهای مفیدی را برای تصور راه‌های مشورتی و فراگیرتر برای قرار دادن چنین فناوری در خدمت مردم ارائه می‌دهد.»
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید