A szintetikus biológia egy modern tudományág, amely a biológiát, a mérnöki tudományokat, az informatikát és a kémiai tudományokat kombinálva hoz létre új, mesterséges élő rendszereket vagy módosítja a már létezőket. Célja, hogy tervezési elvekkel, „biológiai alkatrészek” újraszervezésével, vagy teljesen új biológiai funkciók megalkotásával hozzon létre olyan élő rendszereket, amelyek természetes úton nem jöttek volna létre.
A szintetikus biológiában a tudósok gyakran standardizált genetikai elemekkel dolgoznak, tulajdonképpen „biológiai gépeket és építőelemeket” gyártanak, amelyeket később különféle célokra (gyógyításra, ipari termelésre vagy környezetvédelmi feladatokra) használnak fel.
Részletesen: mi a szintetikus biológia?
Átfogóan, a szintetikus biológia olyan interdiszciplináris terület, amely a következőket foglalja magában:
- Élő szervezetek génállományának szerkesztését (DNS-technológia, génszerkesztés)
- Teljesen új, mesterségesen megalkotott biológiai rendszerek létrehozását
- Biotechnológiai fejlesztéseket (pl. gyógyszerfejlesztés, bioüzemanyagok létrehozása)
- Alapvető biológiai működések újraszervezését mérnöki szemlélettel
A szintetikus biológia fő jellegzetessége, hogy moduláris, tervezhető, szabványosítható és ismételhető biológiai elemekkel dolgozik, így lehetőséget ad arra, hogy élő rendszereket „építsünk” úgy, mint korábban szerkezeteket vagy szoftvereket.
Gyakorlati példák a szintetikus biológiára
Az alábbiakban néhány ismert, gyakorlati példa a szintetikus biológiára:
- Baktériumok, amelyek bioüzemanyagot termelnek: Génmanipulációval olyan baktériumokat fejlesztenek ki, amelyek képesek etanolt vagy más üzemanyagokat előállítani, lebontva például növényi hulladékot.
- Mesterséges élesztők, amelyek gyógyszeralapanyagot állítanak elő (pl. az antimaláriás artemizin): Olyan élesztőtörzsek, amelyek átalakított anyagcserével képesek gyógyszerhatóanyagokat gyártani.
- „Programozott” baktériumok környezeti szennyezés lebontására: Baktériumok genetikáját módosítják, hogy nehézfémeket vagy szennyező anyagokat kössenek meg, illetve bontsanak le.
- Szintetikus sejtek és minimális genom: Olyan élő sejtek létrehozása, amelyek kizárólag a legszükségesebb géneket tartalmazzák, s ezek teljesen laboratóriumban, „nulláról” készülnek.
- Mesterséges illat- és ízanyagok, festékek bioszintézise: Baktériumokat, élesztőket alakítanak át, hogy pl. vaníliát vagy gumimacit színező természetes anyagot termeljenek.
- Immunterápiás eljárások: Humán immunsejtek programozása, például egyes ráksejtek felismerésére és elpusztítására.
Szinonimák
A magyarban nincsen elterjedt, teljes jelentést fedő szinonima, de néha a következő kifejezésekkel találkozhatsz:
- mesterséges biológia
- tervezett biológia
- biológiai mérnökség (ez tágabb, de részben fedi)
- bioinformatikai tervezés (csak bizonyos részterületeken)
