Ahli biologi sintetik Tom Knight berkata, "Abad ke-21 akan menjadi abad biologi teknik."Dia adalah salah satu pendiri biologi sintetik dan salah satu dari lima pendiri Ginkgo Bioworks, sebuah perusahaan terkemuka di bidang biologi sintetik.Perusahaan ini terdaftar di Bursa Efek New York pada 18 September dan valuasinya mencapai US$15 miliar.
Minat penelitian Tom Knight telah mengalami pergeseran dari komputer ke biologi.Sejak SMA, ia memanfaatkan liburan musim panasnya untuk belajar komputer dan pemrograman di MIT, dan kemudian juga menghabiskan masa sarjana dan pascasarjana di MIT.
Tom Knight Menyadari bahwa Hukum Moore memperkirakan batas manipulasi atom silikon oleh manusia, dia mengalihkan perhatiannya ke makhluk hidup.“Kita memerlukan cara berbeda untuk menempatkan atom pada tempat yang tepat… Kimia apa yang paling kompleks? Itu adalah biokimia. Saya membayangkan bahwa Anda dapat menggunakan biomolekul, seperti protein, yang dapat berkumpul dan berkumpul sendiri dalam kisaran yang Anda perlukan. kristalisasi."
Menggunakan pemikiran rekayasa kuantitatif dan kualitatif untuk merancang bahan asli biologis telah menjadi metode penelitian baru.Biologi sintetik ibarat lompatan dalam pengetahuan manusia.Sebagai bidang interdisipliner teknik, ilmu komputer, biologi, dll, tahun awal biologi sintetik telah ditetapkan pada tahun 2000.
Dalam dua penelitian yang diterbitkan tahun ini, gagasan desain sirkuit bagi para ahli biologi telah mencapai pengendalian ekspresi gen.
Para ilmuwan di Universitas Boston membuat saklar sakelar Gene pada E. coli.Model ini hanya menggunakan dua modul gen.Dengan mengatur rangsangan eksternal, ekspresi gen dapat diaktifkan atau dinonaktifkan.
Pada tahun yang sama, para ilmuwan di Universitas Princeton menggunakan tiga modul gen untuk mencapai keluaran mode “osilasi” dalam sinyal rangkaian dengan menggunakan penghambatan timbal balik dan pelepasan penghambatan di antara keduanya.
Diagram sakelar sakelar gen
Bengkel Sel
Pada pertemuan tersebut, saya mendengar orang-orang berbicara tentang "daging buatan".
Mengikuti model konferensi komputer, "konferensi yang diselenggarakan sendiri tanpa konferensi" untuk komunikasi gratis, beberapa orang minum bir dan mengobrol: Produk sukses apa yang ada di "Biologi Sintetis"?Seseorang menyebutkan "daging buatan" di bawah Impossible Food.
Impossible Food tidak pernah menyebut dirinya sebagai perusahaan "biologi sintetik", namun nilai jual inti yang membedakannya dari produk daging buatan lainnya - hemoglobin yang membuat daging vegetarian berbau "daging" yang unik berasal dari perusahaan ini sekitar 20 tahun yang lalu.Dari disiplin ilmu yang baru muncul.
Teknologi yang terlibat adalah dengan menggunakan pengeditan gen sederhana untuk memungkinkan ragi menghasilkan “hemoglobin.”Menerapkan terminologi biologi sintetik, ragi menjadi “pabrik sel” yang menghasilkan zat sesuai keinginan masyarakat.
Apa yang membuat dagingnya berwarna merah cerah dan memiliki aroma khas saat dicicipi?Impossible Food dianggap sebagai "hemoglobin" yang kaya akan daging.Hemoglobin terdapat pada berbagai makanan, namun kandungannya terutama tinggi pada otot hewan.
Oleh karena itu, hemoglobin dipilih oleh pendiri perusahaan dan ahli biokimia Patrick O. Brown sebagai "bumbu utama" untuk simulasi daging hewan.Mengekstrak "bumbu" ini dari tumbuhan, Brown memilih kedelai yang kaya akan hemoglobin di akarnya.
Metode produksi tradisional memerlukan ekstraksi langsung "hemoglobin" dari akar kedelai.Satu kilogram “hemoglobin” membutuhkan 6 hektar kedelai.Ekstraksi tumbuhan membutuhkan biaya yang besar, dan Impossible Food telah mengembangkan metode baru: menanamkan gen yang dapat menyusun hemoglobin ke dalam ragi, dan seiring pertumbuhan dan replikasi ragi, hemoglobin akan tumbuh.Analoginya, ini seperti membiarkan angsa bertelur di skala mikroorganisme.
Heme, yang diekstraksi dari tumbuhan, digunakan dalam burger "daging buatan".
Teknologi baru meningkatkan efisiensi produksi sekaligus mengurangi sumber daya alam yang dikonsumsi oleh penanaman.Karena bahan produksi utamanya adalah ragi, gula, dan mineral, maka limbah kimianya tidak banyak.Kalau dipikir-pikir, ini benar-benar sebuah teknologi yang "membuat masa depan lebih baik".
Ketika orang membicarakan teknologi ini, saya merasa ini hanyalah teknologi sederhana.Di mata mereka, terlalu banyak materi yang bisa dirancang dari tingkat genetik dengan cara ini.Plastik yang dapat terurai, rempah-rempah, obat-obatan dan vaksin baru, pestisida untuk penyakit tertentu, dan bahkan penggunaan karbon dioksida untuk mensintesis pati… Saya mulai memiliki imajinasi konkrit tentang kemungkinan-kemungkinan yang ditimbulkan oleh bioteknologi.
Membaca, menulis, dan memodifikasi gen
DNA membawa semua informasi kehidupan dari sumbernya, dan juga merupakan sumber dari ribuan ciri kehidupan.
Saat ini, manusia dapat dengan mudah membaca urutan DNA dan mensintesis urutan DNA sesuai desain.Di konferensi tersebut, saya mendengar orang berbicara tentang teknologi CRISPR yang berkali-kali memenangkan Hadiah Nobel Kimia tahun 2020.Teknologi ini, yang disebut "Genetic Magic Scissor", dapat menemukan dan memotong DNA secara akurat, sehingga mewujudkan pengeditan gen.
Berdasarkan teknologi penyuntingan gen ini, banyak bermunculan perusahaan startup.Ada yang menggunakannya untuk menyelesaikan terapi gen penyakit sulit seperti kanker dan penyakit genetik, dan ada pula yang menggunakannya untuk mengolah organ untuk transplantasi manusia dan mendeteksi penyakit.
Teknologi penyuntingan gen telah memasuki aplikasi komersial dengan sangat cepat sehingga orang-orang melihat prospek yang besar dari bioteknologi.Dari sudut pandang logika perkembangan bioteknologi itu sendiri, setelah pembacaan, sintesis, dan pengeditan rangkaian genetik sudah matang, tahap selanjutnya secara alami adalah merancang dari tingkat genetik untuk menghasilkan bahan yang memenuhi kebutuhan manusia.Teknologi biologi sintetik juga dapat dipahami sebagai tahap selanjutnya dalam pengembangan teknologi gen.
Dua ilmuwan Emmanuelle Charpentier dan Jennifer A. Doudna dan memenangkan Hadiah Nobel Kimia 2020 untuk teknologi CRISPR.
“Banyak orang terobsesi dengan definisi biologi sintetik… Benturan seperti ini telah terjadi antara teknik dan biologi. Saya rasa apa pun yang dihasilkan dari hal ini mulai diberi nama biologi sintetik.”kata Tom Knight.
Memperluas skala waktu, sejak awal masyarakat agraris, manusia telah menyaring dan mempertahankan sifat-sifat hewan dan tumbuhan yang mereka inginkan melalui perkawinan silang dan seleksi yang panjang.Biologi sintetik dimulai langsung dari tingkat genetik untuk menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan manusia.Saat ini, para ilmuwan telah menggunakan teknologi CRISPR untuk menanam padi di laboratorium.
Salah satu penyelenggara konferensi, Pendiri Qiji Lu Qi mengatakan dalam video pembukaan bahwa bioteknologi dapat membawa perubahan besar pada dunia seperti teknologi Internet sebelumnya.Hal ini tampaknya menegaskan bahwa semua CEO Internet menyatakan minatnya pada ilmu kehidupan ketika mereka mengundurkan diri.
Para petinggi internet semuanya memperhatikan.Apakah tren bisnis ilmu kehidupan akhirnya datang?
Tom Knight (pertama dari kiri) dan empat pendiri Ginkgo Bioworks lainnya |Biowork Ginkgo
Saat makan siang, saya mendengar sebuah berita: Unilever mengatakan pada tanggal 2 September bahwa mereka akan menginvestasikan 1 miliar euro untuk menghapuskan bahan bakar fosil dalam bahan mentah produk ramah lingkungan pada tahun 2030.
Dalam waktu 10 tahun, produk deterjen, deterjen, dan sabun yang diproduksi oleh Procter & Gamble secara bertahap akan mengadopsi bahan baku nabati atau teknologi penangkapan karbon.Perusahaan juga menyisihkan 1 miliar euro lagi untuk menyiapkan dana guna mendanai penelitian bioteknologi, karbon dioksida, dan teknologi lain untuk mengurangi emisi karbon.
Orang-orang yang memberitahukan berita ini kepada saya, seperti saya yang mendengar berita tersebut, sedikit terkejut dengan batas waktu yang kurang dari 10 tahun: Akankah penelitian dan pengembangan teknologi hingga produksi massal akan terwujud secepat itu?
Tapi saya berharap itu akan menjadi kenyataan.
Waktu posting: 31 Des-2021