Text to Search... About Author Email address... Submit Name Email Adress Message About Me page ##1## of ##2## Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec

404

عذرًا، هذه الصفحة غير متاحة
الصفحة الرئيسية

6/carousel3/التكنولوجيا الحيوية

4/block4/الهندسة الحيوية

4/block4/الزراعة الحيوية

4/block4/الطب الجُزيئي

4/block4/العلوم الأساسية

أحدث المقالات

«قرصنة الميكروبات - Hacking Microbes»

0
تكنولوجيا حيوية، تقنية حيوية، بيوتكنولوجي، ميكروبيولوجي، أحياء دقيقة، علوم المستقبل، بيولوجيا تركيبية، بيولوجيا اصطناعية، خمائر، بكتيريا، هندسة حيوية، ريادة أعمال، شركات تكنولوجيا حيوية.
«قرصنة الميكروبات - Hacking Microbes»

• «قرصنة الميكروبات - Hacking Microbes»

قامت أحدى الشركات العاملة في مجال «البيولوجيا التركيبية - Synthetic-Biology» بإعادة هندسة خلايا الخميرة لتُصبح مصانع عضوية في غاية الدقة لأنتاج العديد من المواد الكيميائية ذات القيمة الأقتصادية والتي تُستخدم في؛ النكهات، العطور، والصناعات الغذائية، وذلك بهدف إنتاج مواد بصورة أسرع وأرخص وأكثر كفاءة من تلك المُنتَجه من الطرق التقليدية.

يقول «ريشّما شيتي-Reshma Shetty» أحد مؤسسي شركة «جينكو - Ginkgo»: «إننا نرى «النُظم الحيوية كـ تكنولوجية تحويلية، حيث تُعتبر أكثر منصات الصناعة التحويلية قوة وتطور على الكوكب، فهي قادرة على الهيكلة ذاتيًا بمقدار صعب الوصول إليه بأكثر أساليب التكنولوجيا البشرية تطورًا». بنفس الكيفية التي تتخمر بها البيرة فإن الخميرة تتغذى على السكريات مُنتجة بذلك الكحل والنكهات من خلال عملية التخمر، ولكن خمائر شركة «جينكو - Ginkgo» المُهندسة تتغذى على الأحماض الدهنية لتُنتج مواد كيميائية معينة ينتُج عنها بعض الروائح والنكهات أثناء التخمر. ويمكن استخلاص تلك المواد الكيميائية فيما بعد واستخدامها في عدد من المنتجات المختلفة.

تم تأسيس شركة «جينكو - Ginkgo» في 2008 بواسطة عالم البيولوجيا التركيبية الشهير بمعهد «MIT» «توم نايت - Tom Knight»، وتُشكل الآن ميكروبات Ginkgo الأساس لصناعة العطور، مستحضرات التجميل، مبيدات الآفات العضوية ومواد التحلية لأكثر من 20 من كبار العملاء. تُعتبر شركة العطور الفرنسية «Robertet» الشريك الرئيسي، حيث تعاقدت مع «Ginkgo» لتصميم خميرة تُنتج رائحة الورد، وتعد تلك الطريقة أرخص وأقل استهلاكًا للوقت من الطرق التقليدية التي تعتمد على إيجاد وعصر الزيوت من بتلات الأزهار. ولكن «مزرعة الورد - cultured rose» -وهو الوسط الذي يتم إنماء الخميرة عليه لإنتاج رائحة الورد- مازال قيد التطوير، بالإضافة إلى توسع اللائحة لتشمل روائح أخرى وذلك بموجب العقد المُبرم بين الشركتين مثل؛ المشمش، المانجو وجوز الهند.

أحدث شراكة لـ Ginkgo، كانت مع شركة «أميريز - Amyris» للمنتجات المُصنعة بناء على التقنيات الحيوية بكاليفورنيا، حيث تكاتفت الشركتان بهدف دفع مقياس ومعدل الإنتاجية لأكثر من 20 مكونًا لإنتاج منتجات جديدة مثل منتجات العناية بالبشرة، المُرطبات الصناعية، وقود الطائرات النفاثة وذلك خلال السنوات القليلة القادمة. بالإضافة لـ «شيتي ونايت - Shetty and Knight»، باحثون سابقون بمعمل علوم الحاسب والذكاء الاصطناعي في معهد MIT، مؤسسوا Ginkgo الآخرين هم؛ «Jason Kelly»، «Barry Canton» و«Austin Che».

• قدرات ضخمة للمُصنعات الصغيرة «الخميرة»

ولهندسة الخميرة على نطاق واسع، قامت Ginkgo العام الماضي ببناء «مسبك - foundry» على 18,000 قدم مربع مُزود بمُعدات وروبوتات آليه، يُعرف بـ«Bioworks1» مخصص فقط للنماذج الأولية السريعة. بداخل المسبك، قام مهندسو Ginkgo باستخدام برمجيات وقواعد بيانات لآلاف الإنزيمات الخاصة لتصميم أوامر بيولوجية جديدة للخميرة، وذلك لإنتاج روائح محددة، مثلًا؛ أختار المهندسون سلسلة دقيقة من الإنزيمات تم إدخالها إلى خلية الخميرة باستخدام روبوت مصمم خصيصًا لذلك، بالإضافة للأحماض الدهنية لتغذية الخميرة. لو تم الاقتران بشكل صحيح، فإن تلك الخميرة ستنتج اللاكتون المطلوب، نوع من المواد المُنتَجه من النباتات والمستخدمه عادةً في صناعة العطور.

عملاء Ginkgo الذين عادةً ما يستخدمون العناصر مثل بتلات الورد، مرتفعة الثمن، لا تكون دائما متوافرة أو تخضع لقضايا الاستدامة البيئية. يقول «شيتي - Shetty»: «إن Ginkgo جعلت سلاسل العرض للعملاء أكثر استقرارًا، أكثر كفاءةً وأكثر أستمرارية». كما يعمل مهندسوا Ginkgo باستمرار على تصميم مسارات حيوية لإنزيمات مختلفة وتراكيب جينية مختلفة، وتجميع البيانات على كل عينة. وبهذه الطريقة، فإن المسبك يعمل كمنصة ضخمة لتصميم الخميرة لمجموعة واسعة من التطبيقات. ويقول «شيتي»: «إننا دائما لدينا نهج الهندسة البيولوجية ومسبك ذات طابع عام، دون اختصاص لكائن محدد أو لعملية معينة، ولكن بناءه بنظم وأساليب آلية يُعطي لمصممي الكائنات أوسع نطاق من قوة البيولوجيا. وإذا استطعنا التعرف على كيفية التصميم البيولوجي جيدًا، فإن المردود سيكون أثر هائل في جميع التكنولوجيات». وتخطط Ginkgo لفتح مسبك ثاني، في فصل الخريف، بتكنولوجيا محسّنه وعلى مساحة 25,000 قدم مربع، يُطلق عليه «Bioworks2». وأضاف «شيتي»: «إننا حقًا متحمسين للكيفية التي تطورت بها التكنولوجيا ومتحمسون لما هو آت وما يمكن فعله مع توسع المقدرة بمجرد إضافة المسبك الجديد».

• جعل البيولوجيا التركيبية أسهل

قد أجتمع مؤسسوا Ginkgo معًا في منتصف عام 2000 أثناء تحضيرهم لرسائل الدكتوراه خاصتهم في البيولوجيا التركيبية، كان «نايت - Knight» يرأس الأربع الآخرين، والذي يعتبر الأب الروحي للبيولوجيا التركيبية وذلك لعمله الرائد في المجال بدايةً من أواخر عام 1990م. وبحلول عام 2000م، قام نايت باخترع طريقة يمكن من خلالها هندسة الميكروبات باستخدام الأساليب الموحدة لتجميع الـDNA، تُسمى «BioBricks». وحتى ذلك الحين، يقوم العلماء يدويًا باستخدام إنزيمات مُتخصصة للصق الجينات معًا بوظائف مُحدده ومن ثم إدخالها إلى البكتيريا. بخلاف الـ«BioBricks»، التي تُلحق أجزاء ال DNA على كلا الجانبين بموصلات كيميائية تُمكنها من سرعة وسهولة التبادل والاندماج، لتظهر كـ لبِنات بناية، واليوم تحتوي قاعدة بيانات الـ«BioBricks» على أكثر من 20,000 جزء DNA.

لا تستخدم Ginkgo الـ «BioBricks» كمعيار موحد، ولكن فكرة تبسيط وتوسيع نطاق البيولوجيا التركيبية أصبح حافزًا لبدأ التشغيل. وكما يقول «شيتي»: «جميعنا وقعنا في حب فكرة القدرة على تصميم البيولوجيا، ولكن نعلم أن سبب تقاعس التقدم هو الافتقار للأدوات والتكنولوجيا الجيده التي يمكن من خلالها هندسة الكائنات. ولذلك بدأنا Ginkgo بهدف جعل البيولوجيا أسهل قابلية للهندسة».

في البداية، حاول المؤسسون معًا اقتصاد الأموال الأساسية لبناء معدات وتسهيلات البيولوجيا التركيبية، ولكن لم يقتنع المستثمرين، وبالإضافة لإدخالهم أفكار لأدوات بيولوجيا تركيبية جديدة بقيمة 100 ألف دولارًا لـMIT لتنظيم المشاريع والمنافسة، إلا إنها لم تنجح في اجتياز المرحلة الأولية. غير أنها أُلهمت من قِبل زميل خريج معهد MIT، والذي أنشأ شركة من الصفر مع الأصدقاء، يقول «شيتي»: «قررنا أن نقم فقط بذلك، يعتقد الجميع أن عليك أمتلاك الكثير من المال لإنشاء شركة تكنولوجيا حيوية، ولكننا بدلًا من ذلك، مهدنا لنشأة Ginkgo من الصفر».

في عام 2008، الموظفين السابقين ونايت - الذين تركوا وظائفهم في معهد MIT- أنشأوا Ginkgo في منطقة ميناء بوسطن، والتي لا يزال مقرها الرئيسي موجود حتى الآن، ظلت في التشغيل التمهيدي لسنوات عديدة، وبدأ التشغيل ببناء سلسلة من المعدات الآلية لتجميع الحمض النووي DNA ونقله إلى الخلايا، وتجميع البيانات في الميكروبات. وبحلول عام 2015 قاموا ببناء مسبكهم الضخم باستخدام تلك التطورات الجديدة- تتويجًا لما يُقارب عقد من العمل. يقول «شيتي» في لقاء له بعد تشغيل المسبك: «المسبك أصبح أخيرًا حقيقة، إنه أقرب للحلم أن تراه يعمل في الواقع».

عام 2015، سجلت Ginkgo أول تمويل لها بما يُقارب الـ 9 ملايين دولار من كبار الرأسماليين، وأستمرت لترتفع لـ 45 مليون دولار إضافية في هذا العام. لترتفع في يناير الماضي وتصل نحو 100 مليون دولار آخرى. اليوم Ginkgo تسلُك طور نموها، ويقول «شيتي»: «بهدف التوسع السريع في أعداد العملاء والموظفين وبناء قدرات جديدة، نحن مازلنا نكرر ونُطور نهجنا في كل خطوة من خطوات المسبك، كما نتطور في «Bioworks2» و«beyond».

- المصدر