BioBricki – klocki LEGO biologii syntetycznej
BioBricki [1, 2] są fundamentem inżynierii biologicznej. Ich koncepcja narodziła się z prostego pytania: „Czy możemy budować organizmy tak samo, jak inżynierowie konstruują maszyny z gotowych śrubek i kół zębatych?”.
Odpowiedź okazała się twierdząca. I tak powstały BioBricki, które są standaryzowanymi sekwencjami DNA o określonej funkcji, która została „opakowana” w taki sposób, aby pasowała do innych elementów. Każdy BioBrick ma na swoich końcach specyficzne sekwencje prefiksowe i sufiksowe. Dzięki nim naukowiec może połączyć dowolne dwa elementy ze sobą, nie martwiąc się, czy do siebie pasują – to biologiczny odpowiednik standardu USB lub klocków LEGO [3].
BioBricki dzielimy na trzy główne poziomy organizacji [4–7]:
- Części, czyli najprostsze elementy funkcjonalne, np. promotor (włącznik), miejsce wiązania rybosomu czy sekwencja kodująca konkretne białko (np. świecące na zielono GFP).
- Urządzenia, czyli zbiór części pełniących konkretną funkcję, np. sensor wykrywający arszenik w wodzie.
- Systemy, czyli zespoły urządzeń, które sprawiają, że komórka wykonuje bardziej złożone zadanie, np. zmienia kolor, gdy wykryje określone zanieczyszczenie.
Wszystkie zaprojektowane BioBricki trafiają do Registry of Standard Biological Parts [8] – otwartej bazy danych (Open Source), z której naukowcy i studenci z całego świata mogą zamawiać fizyczne próbki DNA do swoich badań. Dzięki temu praca jednego zespołu staje się punktem wyjścia dla setek innych realizowanych na całym świecie.
Standaryzacja pozwoliła stworzyć elementy, które zachowują się w komórce w sposób przewidywalny, dzięki czemu zwiększyła się szybkość tworzenia nowych organizmów, gdyż zamiast miesięcy spędzonych na wycinaniu DNA, naukowcy po prostu „składają” gotowe moduły.
Stworzenie standardowych elementów wprowadziło do badań pewien rodzaj abstrakcji, gdyż człowiek tworzący program biologiczny nowego organizmu nie musi znać każdego atomu w cząsteczce DNA. Wystarczy, że wie, który „klocek” odpowiada za daną funkcję.
(Opracował: Jacek Jaworski)
Przypisy
[1] https://pl.wikipedia.org/wiki/Biobrick
[2] https://blog.osoz.pl/biologia-syntetyczna-ludzi-mozna-programowac-jak-komputery
[3] https://www.youtube.com/watch?v=L1HboNBnsZ4
[5] https://parts.igem.org/File:MultiPartsinplasmid.png
[6] https://parts.igem.org/wiki/index.php?title=Help:BioBrick_Prefix_and_Suffix
[7] https://medium.com/syn-city/bio-bricks-the-lego-of-synthetic-biology-6f6c1db006c4
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Registry_of_Standard_Biological_Parts
Zapraszamy do współpracy z Do Prawdy! Kontakt: kontakt@doprawdy.info