נושאים

עצים שזורחים להחליף פנסי רחוב, אפשרי?

עצים שזורחים להחליף פנסי רחוב, אפשרי?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

מכיוון שאוונס משווה את הדור של אורגניזמים חדשים באמצעות מוטציה גנטית עם האבולוציה של אפליקציות בסמארטפונים לפיתוח האינטליגנציה של הטלפונים. במילים אחרות, שדה עצום ומלא אפשרויות נפתח לפנינו.

ברוך הבא לביולוגיה סינתטית

שורשיה של הביולוגיה הסינתטית המודרנית בשנת 1953, עם גילוי מבנה הסליל הכפול של חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) על ידי ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק, אך רק בשנת 1974 טבע הגנטיקאי וואק? או סבאלסקי את המונח "ביולוגיה סינתטית" כאשר הוא שואל מה עתיד לבוא בשלב החדש של חדשנות ביולוגית.

לפיכך, הוא צופה יצירת אלמנטים שליטה שנוכל להכניס בצורה סינטטית ברצפי DNA, ואף מדבר כיצד יימחקו הגבולות ביצירת אורגניזמים חדשים באמצעות הנדסה גנטית. כאילו היינו פירוק, כפי שהוא עצמו הסביר:

עד כה אנו עובדים על השלב התיאורי של הביולוגיה המולקולרית. אך האתגר האמיתי יתחיל כשנכנס לשלב הביולוגיה הסינתטית. בשלב הבא יפותחו אלמנטים של בקרה חדשים, ועל ידי הוספת מודולים חדשים אלה לגנום הקיים, נוכל לבנות גנומים חדשים לחלוטין.

חואנמינג יאנג, מנהל מכון הג'נומיקה של בייג'ינג, מתאר בצורה אופטימית גם את הביולוגיה הסינתטית כ"מדע לשנות את העולם ואת עתידו של האדם ". משהו שמתקרב יותר ויותר.

בתחילת שנות השמונים, חדשנות טכנית הובילה ליכולת לרצף במהירות DNA. הביולוג האמריקאי ואיש העסקים ומייסד Celera Genomics, קרייג וונטר, הצליח לרצף את כל הגנום האנושי באמצעות פרויקט גנום אנושי משלו בשנת 1999. ובכך הצליח וונטר למפות את כ- 25,000 הגנים של הגנום האנושי מנקודה פיזית ותפקודית של מבט, ומהיר הרבה יותר ממשרד האנרגיה האמריקני והמכונים הלאומיים לבריאות.

מאוחר יותר, בשנת 2010, הודיע ​​וונטר כי הוא הגה את האורגניזם הסינתטי הראשון, כתב DNA מאפס והכניס אותו לחיידק שהתרוקן בעבר ממידע גנטי. וונטר קידד את שמו ב- DNA זה, כך שניתן לוודא ללא ספק כי הדורות החדשים של החיידקים המתרבים מהראשון רשומים בזכויות יוצרים אלה בגנים שלהם.

האפשרות של כתיבת דנ"א פותחת שדה בלתי נתפס של אפשרויות, לדברי אנטוני אוונס, מכיוון שאנחנו לא רק מסוגלים לשנות רצף דנ"א אלא לכתוב אותו מאפס, ובכך לאפשר רק ליצור פונקציות חדשות לגנים אלה, אלא גם חדשים. צורות שימוש בהם. מסיבה זו, אוונס רואה באורגניזמים אפליקציות בסמארטפון: לכל אחד מהם יש פונקציה, ומכיוון שכולם מורכבים מ- DNA, אנו יכולים לשנות יישומים על ידי שינוי הקוד שלהם. או ליצור יישומים חדשים עם קוד חדש. וכך נולד צמח זוהר.

פרויקט צמח זוהר

בעולם העוסק יותר ויותר בקיימות, אוונס משקיע את כל מרצו בפרויקט הצמח הזוהר, פרויקט שכבר הצליח להפוך צמח לביולומנצנטי.

זו לא הפעם הראשונה שהיא מושגת, מכיוון שבשנת 1986 קבוצת מדענים כבר השתילו אנזים זוהר (לוציפראז) בצמח. עם זאת, התוצאה של צמח טבק מבריק זה, מהונדס גנטית לאירוח אחד הגנים של הגחלילית (Photinus pyralis), הייתה קלושה מאוד ולכן לא הייתה לה שום יישום מסחרי. בנוסף, היה צורך להאכיל את הדגימה בלוציפרין בכדי לאפשר לו לזרוח, כלומר הוא לא פולט זוהר בפני עצמו. אפילו צמחים אלה זוהרים מכדור הארץ בתחנת החלל הבינלאומית.

שתואר כבר על ידי הטבע הטבע הרומי פליניוס הזקן במפרץ נאפולי לפני 2000 שנה, ביולומינסנציה, או היכולת של אורגניזמים מסוימים להאיר את עצמם, יצרו תמיד קסם רב, ומהווה משאב אבולוציוני הקיים בחיידקים, פטריות, פרוטיסטים חד תאיים. , רכיבי תאורה, תולעים, רכיכות, צפלופודים, סרטנים ומיני בעלי חיים רבים אחרים.

למרות העובדה שבסרטים כמו אווטאר ראינו צמחים ביולומינצנטיים, על פני כדור הארץ אין מיני צמחים בעלי יכולת זו לייצר אור מבלי לבזבז חום. ביוטכנולוגיה ועיצוב תעשייתי גם לא הצליחו ליצור עד היום יישומים כדאיים מסחרית המשלבים אורגניזמים חיים ביולומנצנטיים. עד הגעתו של פרויקט הצמח הזוהר.

ההליך שתיאר אוונס מורכב משימוש בגן ​​מחיידק המסוגל לייצר זוהר (Vibrio fischeri), ושילובו ב Arabidopsis thaliana (צמח שנמצא בשימוש נרחב בניסויים גנטיים מכיוון שכבר הושג הגנום השלם שלו). לאחר מכן עורכים את גדילי ה- DNA, ולבסוף, באמצעות חיידק אחר המתפקד ככלי רכב, הקוד מחוסן בצמח.

אם המחקר יצליח, כפי שנראה תחילה בהתחשב בהצלחה במימוןו, הצוות יתמקד תחילה בהשגת זרעים מצמח הפלואורסצנטי Arabidopsis thaliana, ואם יתקבל מימון נוסף, הם יתחילו לעבוד על פיתוח " ורדים זוהרים ”.

עד כה, נזכר ארס טכניקה, התכונה הביולומינצנטית בצמחים הושגה באמצעות דשנים יקרים (200 דולר לגרם), ולכן יש ספקנות בפרויקט. אבל באתר פרויקט הצמח הזוהר יש אינפוגרפיקה מעניינת מאוד על כל התהליך וההפעלה של עצים אלה שמעוררים אותנו באופטימיות.

פרויקט זה אינו רק תוצאה של מאמציו של אוונס, אלא של היזם הישראלי עמרי עמירב, שתכנן רצף DNA המאפשר לצמחים לפלוט אור. לבסוף הם הגו קמפיין מימון המונים בקיקסטארטר להשגת 65,000 $ הדרושים ליצירת המפעל הראשון. וזה שכתוצאה מחוק הג'וב, שאושר בשנת 2012 על ידי ברק אובמה, מותר כעת לחברות קטנות לפנות למשקיעים או אנשים פרטיים בפרויקט שלהם כדי למצוא כסף.

צמח זוהר הוא גם הפרויקט הראשון להנדסה גנטית שהגיע לקיקסטארטר. הצלחת הקמפיין הייתה מדהימה וגייסה כמעט חצי מיליון דולר. אי אפשר לדמיין את האפשרויות העתידיות שלה, כפי שמסביר חואן מרטינז-בארה בספרו "העולם הבא":

המטרה הסופית של הפרויקט היא ליצור דור חדש של צמחים ועצים המסוגלים לפלוט אור בחושך, אשר יכול להחליף את פנסי הרחוב המאירים את רחובות ערינו, ולהפחית מאוד את חשבון האנרגיה לעיריות.

על פי בסיסי הפרויקט, כל המשתתפים שתורמים 40 דולר ומעלה יקבלו זרעים לגידול אחד הצמחים הללו בבית. ברגע שיש לנו את הצמח, זה רק עניין של גידול צאצאים מספיק כדי לגדל את הזרעים.

צמחים ביולוגיים אחרים

למרות שלדורות הראשונים של הצמחים הללו יש עדיין עוצמה חלשה, הרעיון לטווח הארוך הוא להחליף את תאורת החשמל או הגז באור טבעי הנפלט מדגימות אלה. לדוגמא, רשתות כבישים ורכבות, נמלים, שדות תעופה או גנים ציבוריים יכולים להיות מוארים ללא עלות חשמל ותחזוקה של תאורה כלשהי. עד כדי כך שקיימים פרויקטים נוספים של צמחים ביולומנצנטיים.

זה המקרה של חברת הביוטכנולוגיה Bioglow ו- Starlight Avatar שלה (כמחווה לצמחים הביולומנצנטיים בסרטו של ג'יימס קמרון), שהוא כבר המפעל המסחרי הראשון של ביולומינסנט. צמחים אלה התבססו על תחקיר שערך הביולוג המולקולרי אלכסנדר קריצ'בסקי בשנת 2010.

עוצמתה ככל הנראה לעולם לא תהיה שווה לתאורת נורת לד, אך היא עשויה להחליף כמה סוגי תאורה פחות תובעניים, כמו קישוט גן או תיחום שביל אופניים.


חוקרי Bioglow שינו את ה- DNA של זן הנוי Nicotiana alata כדי לייצר אור לאורך כל מחזור חייהם, בניגוד לבעלי חיים זוהרים, שרק זוהרים באופן רציף. מחזור חייו נמשך בין חודשיים לשלושה.

גנים לייצור אור מגיעים מחיידקים ימיים המוחדרים לכלורופלסטים של צמחים. האור שלה ירקרק ואפלולי (בין 5,000 ל -10,000 לוקס) וכדי לייצר אור בצורה אופטימלית עליו להישמר בטמפרטורה של כ-25-26 מעלות צלזיוס.

העתיד

כלשונו של אוונס עצמו:

ביולוגיה היא חיים. אנחנו ביולוגיה, האוכל שלנו, התרופות שלנו, מקורות האנרגיה שלנו. כולם באים מעקרונות אלה ועכשיו אנו מסוגלים לתכנת אותם באופן ישיר ולתפעל אותם וזה שינוי עמוק שלדעתי הולך להיות אחד הדברים המרתקים ביותר שיקרה בטכנולוגיה ב -20 או 30 השנים הבאות.

לפיכך, עתיד הביוטכנולוגיה נראה לנו בלתי נתפס. בנוסף ליישומה בפיתוח דלקים ביולוגיים, כמו גם לעליית הביואינפורמטיקה, הרפואה המותאמת אישית היא אחד משורות היישום הראשונות, ואחריה הנדסת רקמות, שיש לה פוטנציאל יוצא דופן. חוקרים מאוניברסיטת פנג'אב, למשל, השתמשו בהצלחה בחלבונים נגיפיים למיגור מושבות של חיידקים האחראים לזיהומים אנושיים חמורים.

גם הבשר המלאכותי הראשון נוצר, מה שמאפשר להתגבר על הבעיות המוסריות והסביבתיות של האכלה והריגת בעלי חיים לצריכה. בשר מלאכותי נוצר עם אותם תאים כמו בשר טבעי. בשנת 2013 חוקרים מאוניברסיטת מאסטריכט כבר הכריזו על ההמבורגר הראשון שהושג מתאי גזע בקר. המבורגר מסוג זה יקבל פחות מ- 96% פחות פליטת גזי חממה וייצג 99% פחות שטח.

ביוטכנולוגיה יכולה גם להפוך מזון בסיסי למזונות-על, כגון אורז זהוב או אורז מהונדס גנטית שיכולים לא רק לסייע במאבק ברעב, אלא גם בשינויי אקלים. יש לנו כבר עגבניה מהונדסת בה באו לידי ביטוי שני גנים מצמח אנטיררהיום מאיוס, כך שהעגבניות החדשות צוברות אנתוציאנינים בריכוזים דומים לאלה שנמצאים באוכמניות או אוכמניות. בשנת 2013, עכבר נוצר מתאי גזע באוניברסיטת קיוטו, לראשונה בהיסטוריה.

ה- DNA אפילו מתחיל להיות מסוגל להתקפל כדי ליצור אובייקטים מגוונים, כאילו אנו מבצעים אוריגמי או אוריגמי עם קוד החיים, הכל בקנה מידה ננומטרי (חיידק בינוני יכול למדוד כ -10,000 ננומטר). קוטר ה- DNA הוא 2 ננומטר, והוא ישמש כחומר בניין תואם ביולוגי. את התנופה הגדולה ביותר להליך זה הוביל החוקר פול רותמונד, בשנת 2006, בעיצוב טכניקה המכונה אדנופלקסי.

השכלול של טכניקה זו, שפותחה על ידי חוקרים במכון הביו-דיזיין של אוניברסיטת אריזונה, אפשרה באמצעות קווצות DNA מקופלות לייצר צורות תלת-ממדיות של ננו בצורת אליפסות תלת-ממדיות או כדורי רוגבי, ואפילו אגרטל קטן. כולם הם הסימנים הראשונים לדור עתידי של מכונות ננו המיועדות לתפקודים ספציפיים, שאף יעברו בגופנו כדי לשפר את התפקודים הטבעיים של הגוף.

כפי שאוונס מציין, כל ניסיון לחזות עתיד זה בוודאי ייפול:

כדי להשתמש במעין אנלוגיה, בסוף שנות השמונים, אמר ביל גייטס, "אני רוצה לשים מחשב בכל בית ובכל משרד", והיום יש לנו עשרות מיקרו-מעבדים. אז דמיין את אותו הדבר ייעשה במהלך 20 או 30 השנים הבאות ... אנו הולכים לקבל את אותה כמות של יישומים ביולוגיים, כמו המיקרו-מעבדים שיש לנו כיום בביתנו ובמשרדינו, והאמת, בגופנו, בעצמנו ובדברים האלה אנחנו הם ניצור סביבה הרבה יותר ירוקה, בת קיימא ונקייה יותר ... ואני נרגש להיות חלק מהמסע הזה.

זהו הכוח הבלתי-ניתן למדידה של הביוטכנולוגיה, אשר חל על הביולומינסנציה שבאמצעותה מבטיח לנו אנטוני אוונס להאיר את העולם, יביא לאנושות יתרונות רבים כל כך, עד כי אין זה מוגזם להשוות ממצא ביו-טכנולוגי זה עם הברק של לפיד פרומתאוס.

Engadget


וִידֵאוֹ: Installing LED Tape Lighting (יוני 2022).


הערות:

  1. Tojaran

    כלומר אתה לא צודק. אני יכול להוכיח את זה. כתוב לי בראש הממשלה, נטפל בזה.

  2. Tukasa

    זה לא ממש מתקרב אלי. מי עוד יכול לומר מה?

  3. Vugami

    מחשבה שימושית מאוד

  4. Othman

    I can recommend going to a site that has many articles on this subject.



לרשום הודעה