Sintetik biologiya

Sintetik biologiya (inglizça: synthetic biology, SynBio) — biologik modullar, tizimlar va maşinalarni loyihalaş va qurişga, şuningdek mavjud biologik tizimlarni foydali maqsadlarda qayta loyihalaşga qaratilgan ilmiy yönaliş. Bu soha muhandislik tamoyillarini biologiyaga qöllaydi.

Xalqaro ilmiy hamjamiyat qabul qilgan ta'riflardan biriga köra, sintetik biologiya — «biologik modullar, biologik tizimlar va biologik maşinalarni loyihalaş va quriş yoki mavjud biologik tizimlarni foydali maqsadlarda qayta loyihalaş». Inglizça manbaga köra, sohaning hozirça umume'tirof etilgan yagona ta'rifi yöq.

Soha biokimyo, biotexnologiya, genetik muhandislik, molekulyar biologiya, tizimlar biologiyasi, biofizika, evolyutsion biologiya kabi köplab fanlar usullarini birlaştiradi. Sintetik biologiya genetik muhandislikni rivojlantiradi: bir neçta genni organizmlar orasida köçirişdan sun'iy genom yaratişga ötadi. Istiqbolda undan suv ötlaridan biyoyoqilği, diagnostik preparatlar, sintetik vaksinalar, infeksiyalarga qarşi bakteriofaglar va probiotiklar oliş, ekin va hayvonlar hosildorligi va çidamliligini oşiriş kutiladi. Rus manbasida, şuningdek, sun'iy evolyutsiyani amalga oşiriş huquqi haqidagi axloqiy savol ham qayd etilgan.

Manbalarda tarixiy ma'lumotlar bir-biridan farq qiladi. Inglizça manbaga köra, «sintetik biologiya» atamasi birinçi marta 1910-yilda Stéphane Leduc asarida qöllangan. Rusça manbada esa 1980-yilda nemis biokimyogari Barbara Hobom bu atamani rekombinant DNK texnologiyasi bilan olingan transgen bakteriya haqida xabar berişda işlatgani aytilgan.

Inglizça manbadagi asosiy voqealar:

• 1973: Koen, Boyer va hamkasblari plazmidda DNKning birinçi molekulyar klonlanişini e'lon qildi.
• 2000: «Nature»da E. coli hujayralarida sintetik biologik sxemalar — genetik tetik va biologik soat haqida ikki maqola çop etildi.
• 2003: Tom Knight BioBrick plazmidlarini yaratdi; 2004-yilda MITda iGEM musobaqasi taşkil etildi va öşa yili birinçi xalqaro konferensiya (SB1.0) ötkazildi.
• 2010: Birinçi sintetik bakteriya genomi — M. mycoides JCVI-syn1.0 e'lon qilindi. Rusça manbaga köra, u Kreyg Venter institutida yaratilgan va «Synthia» deb nomlangan.
• 2012: Şarpantye va Daudna laboratoriyalari CRISPR-Cas9 ni DNKni kesişga moslaştirişni e'lon qildi.
• 2019: ETH Syurix olimlari kompyuter yordamida töliq yaratilgan Caulobacter ethensis-2.0 genomi haqida xabar berdi; şuningdek E. coli kodonlari soni 64 dan 59 gaça qisqartirilgan variant yaratildi.
• 2020: Birinçi ksenobot yaratildi.

Rusça manbaga köra, 2006-yilda BioBricks Foundation notijorat taşkiloti standart biologik qismlarni (BioBrick) yagona tizimga soliş maqsadida taşkil etilgan.

Inglizça manbada sintetik biologiyaning beşta toifasi keltirilgan: bioinjeneriya, sintetik genomika, protohujayra sintetik biologiyasi, noan'anaviy molekulyar biologiya va in silico usullari.

Bioinjeneriya yangi metabolik va boşqaruv yöllarini yaratişga qaratilgan. U bitta transgen kiritiladigan an'anaviy genetik muhandislikdan farq qiladi: masalan, insulin genini bakteriyaga kiritiş — oddiy genetik muhandislik, sutemizuvçi hujayralarda GFP ni davriy işlab çiqaruvçi tebraniş sxemasini yaratiş esa sintetik biologiya doirasidagi bioinjeneriya hisoblanadi.

Sintetik genomika kimyoviy sintez qilingan (minimal) genomli organizmlar yaratişga yönaltirilgan. Maqsad — DNK molekulalarini töliq genomga birlaştirib, tirik hujayraga köçiriş va uning metabolizmini qayta dasturlaş.

Usullar jumlasiga rusça manbaga köra kapillyar va yangi avlod sekvenslaş hamda oligonukleotidlarning kimyoviy-fermentativ sintezi kiradi.