Синтети́ческая биоло́гия ( англ. synthetic biology ) — новое научное направление в биологии , занимающееся проектированием и созданием биологических систем с заданными свойствами и функциями, в том числе и не имеющих аналогов в природе .

Одно из принятых международным научным сообществом определений синтетической биологии гласит: «проектирование и построение биологических модулей , биологических систем и биологических машин или перепроектирование существующих биологических систем для полезных целей». Функциональные аспекты данного определения берут свое начало в молекулярной биологии и биотехнологии.

Синтетическая биология развивает генную инженерию , переходя от перемещения нескольких генов между организмами к созданию искусственного генома . С 2003 года количество научных публикаций по теме стремительно увеличивается. В перспективе это направление позволяет получение биотоплива из водорослей, бактериального электричества, диагностических препаратов, синтетических вакцин , бактериофагов и пробиотиков для борьбы с инфекциями, повышения продуктивности и устойчивости культивируемых растений и животных .

Помимо практической оценки результатов синтетической биологии существует этический вопрос о том, есть ли у человека право на реализацию искусственной эволюции (ускоренной в миллионы раз в отличие от эволюции естественной) при том, что нет достаточного уровня предвидения последствий .

История

В 1980 году немецкий биохимик Барбара Хобом использовала термин «синтетическая биология», сообщая о трансгенной бактерии , полученной с помощью технологии рекомбинантной ДНК . Позднее термин встречался в ряде работ середины 1990-х годов, таких, как работы Клауса Концельманна и Матиаса Шнеля по созданию синтетических аналогов геномной одноцепочечной (-)РНК вируса бешенства .

Ведущую роль в развитии синтетической биологии в XXI веке играет американский генетик Крейг Вентер и американский научный институт его имени . В конце 2010 года в Институте Крейга Вентера была создана первая бактерия с полностью синтетическим геномом , которая получила название Mycoplasma mycoides JCVI-syn 1.0 или «Synthia» .

В 2006 году инженерами и учеными была основана некоммерческая организация с целью стандартизировать биологические части в данной области науки. Данные стандартизированные биологические части носят название BioBrick .

Технологии

Первые успехи синтетической биологии связаны с методом капиллярного секвенирования (например, автоматизированного секвенирования перекрывающихся фрагментов ДНК по методу Сэнгера ), однако в дальнейшем использовались методы секвенирования нового поколения , позволяющие намного быстрее и дешевле расшифровывать геном. С другой стороны, химико-ферментный метод синтеза олигонуклеотидов с заданной последовательностью позволил создать гены для трансгенных микроорганизмов, полученных методом генной инженерии. Технология сборки искусственных геномов из полинуклеотидных цепей позволяет обойтись без использования метаболического аппарата дрожжевой клетки , долгое время бывшей необходимой для такой операции .

Биоэтика и безопасность

Широкое регулирование генной инженерии и исследования патогенов существует во многих странах.

Европа

Профинансированный ЕС проект SYNBIOSAFE выпустил отчет о том, как управлять синтетической биологией в 2007 году. SYNBIOSAFE совместно с COSY в октябре 2009 был выпущен 38-минутный документальный фильм для лучшего понимания широкой публикой синтетической биологии и её социальных последствий.

США

В июле 2009 Комитетом науки, технологии и права Национальной академии был проведен симпозиум "Возможности и вызовы в зарождающейся области синтетической биологии ".

См. также

• Инженерная биология
• Редактирование генома

Примечания

Ссылки

• на сайте ПостНаука
• Алехин М. Д. , 12 августа 2011, http://www.nanonewsnet.ru/articles/2011/sinteziruya-zhivoe, проверено 04-10-2017.
• , 2016. doi: