Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Strona główna Felieton

Programista biologicznych komórek

Prezentując w tym cyklu felietonów nowości ze świata nauki mam zawsze nadzieję, że obok wiedzy, która jest wartością samą w sobie, przydadzą się one komuś z Państwa także w praktyce. Takim praktycznym efektem, którego można oczekiwać poznając współczesną naukę, jest orientacja w tym, jakie zawody mogą się okazać najbardziej poszukiwane w przyszłości. Nie ulega bowiem wątpliwości, że JUTRO światowej gospodarki rodzi się DZIŚ w naukowych laboratoriach. Naukowe odkrycie może zapoczątkować rozwój nowego działu gospodarki, który stworzy zapotrzebowanie na nowy zawód, a ten może się okazać kluczem do Waszej kariery.  

Dzisiaj chcę Państwu opowiedzieć o programowaniu biologicznych komórek. Po odkryciu, że głównym czynnikiem kontrolującym rozwój i funkcjonowanie poszczególnych komórek i całych organizmów są cząsteczki DNA, od razu pojawiły się pomysły, żeby modyfikując te właśnie cząsteczki celowo i świadomie sterować żywą materią.

Niesposób tu omówić (czy chociażby tyko streścić) wszystkie odkrycia, jakich w związku z tym dokonano. Genetyka oraz rozwinięta na jej potrzeby bioinformatyka były w czasie ostatnich lat najszybciej rozwijającym się działem biologii, odnotowującym między innymi takie sukcesy, jak odczytanie pełnego genomu człowieka oraz stworzenie organizmów genetycznie modyfikowanych (transgenicznych).

Na temat tych ostatnich (oznaczanych często skrótem GMO) toczy się obecnie ostry spór, w który nie chcę Państwa wciągać. Natomiast chcę opowiedzieć o takich sposobach wykorzystania inżynierii genetycznej, które żadnych kontrowersji nie budzą, a mogą być w przyszłości bardzo użyteczne. Są to sposoby wytwarzania różnych substancji za pomocą modyfikowanych genetycznie bardzo prymitywnych organizmów (głównie bakterii). Te zmodyfikowane organizmy żyją w specjalnych szczelnie zamkniętych instalacjach technologicznych i praktycznie nie ma obawy, żeby się wydostały na zewnątrz. Są one użyteczne, bo ich naturalny metabolizm tak zmieniono przy pomocy inżynierii genetycznej, że produkują one substancje, które są nam potrzebne. W szczególności udało się tak zmodyfikować geny pałeczki okrężnicy, że ta popularna bakteria (każdy z Państwa ma ich miliony w swoich jelitach!) zaczęła wytwarzać insulinę, lek niezbędny przy leczeniu cukrzycy.  Obecnie na podobnej zasadzie produkuje się wiele leków a także mówi się o wytwarzaniu tą metodą paliw, które zastąpią ropę gdy jej zabraknie (odpowiednie bakterie wytworzył Jay Keasling, profesor bioinżynierii na Uniwersytecie Kalifornii w Berkeley). Nikogo to nie niepokoi, więc zapewne ta technologia będzie rozwijana.

I tu pojawia się pole do działania dla tytułowej profesji: programisty biologicznych komórek. Każda żywa komórka posiada program, według którego działa. Jak wspomniałem, jest on zapisany w jej genach, w molekułach DNA. Obecnie potrafimy te molekuły przecinać, wstawiać do nich nowe zapisy, montować, modyfikować – na tym polega właśnie inżynieria genetyczna. Ale kluczowym pytaniem jest: co i gdzie zmienić w tym genetycznym programie, żeby bakteria zaczęła produkować to, czego od niej wymagamy?

Tym właśnie w przyszłości będą musieli się zająć programiści biologicznych komórek. Zaczynają już powstawać dla nich specjalne narzędzia, podobne trochę do języków programowania komputerów (takich jak Java czy C++) służące do programowania kodu DNA. W taki sposób zmienia się zachowanie żywych komórek pod kątem konkretnych wymagań i konkretnych potrzeb. Zajmuje się tym między innymi amerykańska instytucja o nazwie BIOFAB (pełna nazwa to International Open Facility Advancing Biotechnology) zatrudniająca bioinżynierów z uniwersytetów  Berkeley i Stanford. Współpracują przy tym tworzeniu narzędzi do programowania komórek takie instytucje, jak BBF (BioBricks Foundation) oraz SynBERC (Synthetic Biology Engineering Research Center).

Przy programowaniu komputerów bardzo pożyteczny jest tak zwany system operacyjny. To dzięki obecności systemu operacyjnego programista nie musi się troszczyć o takie szczegóły, jak obsługa klawiatury i myszki, wyświetlanie informacji na ekranie, obsługa drukarki, zapis i odczyt informacji na dysku, przesyłanie sygnałów przez Internet itp. Te typowe rutynowe czynności wykonuje dla wszystkich programistów i dla wszystkich programów - właśnie system operacyjny. Przy programowaniu biologicznych komórek chwilowo każdy twórca nowych genów musi robić wszystko, co bardzo spowalnia prace. Ale być może niezbyt odległy jest moment, kiedy dostępne stanie się nowe narzędzie bioinformatyczne, pełniące w programowanej komórce podobną rolę, jak system operacyjny w programowanym komputerze. Pracuje nad tym na Uniwersytecie Nottingham grupa badaczy (kieruje nią prof. Natalio Krasnogor), która tworzy takie narzędzie o roboczej nazwie "AudACiOus".


Może to będzie przyszłe narzędzie kogoś z Czytelników tego felietonu?

Autor: Prof. R. Tadeusiewicz

Źródło: http://www.agh.edu.pl/

Tagi: DNA, przyszłość, programowanie, lab, laboratorium, laboratoria, biotechnologia
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Ograniczenie soli w diecie może być groźne Nie mam jeszcze wniosków na temat pochodzenia Covid-19 Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid Zintegrować informacje o logistyce Wystawa "Nie to niebo" Ograniczenie soli w diecie może być groźne Nie mam jeszcze wniosków na temat pochodzenia Covid-19 Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid Zintegrować informacje o logistyce Wystawa "Nie to niebo" Ograniczenie soli w diecie może być groźne Nie mam jeszcze wniosków na temat pochodzenia Covid-19 Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid Zintegrować informacje o logistyce Wystawa "Nie to niebo"

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje