زیست شناسی مصنوعیمهندسی زیست فرایند

قسمت سوم از مبحث استانداردسازی

استانداردسازی قطعات زیستی

قطعات زیستی نقش قابل توجهی در زیست‌شناسی صناعی دارند و در کنار یکدیگر سیستم‌های پیچیده‌ی صناعی را شکل می‌دهند. با این حال عدم وجود تعریفی مشخص از یک قطعه زیستی، استانداردسازی این اجزا را با مشکل مواجه کرده است.


در گذشته Canton تعریفی اولیه از قطعه زیستی ارائه کرد: “قطعه زیستی شیئی با ماهیت ژنتیکی و کارکرد زیستی است، که برای رسیدن به ملزومات عملکردی مشخص طراحی و مهندسی شده است”[1].

در ادامه Lucks لازمه عملکردی زیر را برای یک قطعه زیستی مطلوب برشمرد: استقلال (independence)، اعتبار (reliability)، تنظیم‌‌‌پذیری (tunability)، تعامد و ترکیب‌‌‌پذیری (orthogonality)؛ که در کنار یکدیگر منجر به ششمین ویژگی مهم یعنی مقیاس‌‌‌پذیری (composability) می‌شوند[2]. مشخص کردن این شش لازمه عملکردی موجب فهم عمیق‌تری از قطعات می‌شود که در نتیجه آن می‌توان طراحی قابل اطمینان‌تری داشت[2].

با این وجود در عمل قطعه زیستی که ویژگی‌های Luck را داشته باشد در حقیقت وجود خارجی ندارد[3]. چرا که دنیای علوم زیستی سرشار از مفاهیم و مطالب گنگ و مبهم است. برای مثال حتی در مورد مفهوم پروموتور در E.coli هم تعریف دقیقی وجود ندارد و محدوده‌های مختلفی در بازه بین 57- تا 4+ در مقالات مختلف به عنوان پروموتور sigma 70 شناسایی شده است[3].

برای شناخت دقیق‌‌‌تر عملکرد این اجزا روش‌های ظرفیت بالا (High throughput) بر مبنای بر همکنش DNA و پروتئین مانند [4]Chip-Chip و [5]Chip-seq می‌توانند مفید واقع شوند.

نویسنده: یاسمن اسعدی


منابع:
1. Canton B, Labno A, Endy D. Refinement and standardization of synthetic biological parts and devices. 2008;26(7):787–93.
2. Lucks JB, Qi L, Whitaker WR, Arkin AP. Toward scalable parts families for predictable design of biological circuits. Vol. 11, Current Opinion in Microbiology. 2008. p. 567–73.
3. Decoene T, De Paepe B, Maertens J, Coussement P, Peters G, De Maeseneire SL, et al. Standardization in synthetic biology: an engineering discipline coming of age. Crit Rev Biotechnol [Internet]. 2018;38(5):647–56. Available from: https://doi.org/10.1080/07388551.2017.1380600
4. Horak CE, Snyder M. ChIP-chip: A genomic approach for identifying transcription factor binding sites. Methods Enzymol. 2002 Jan 1;350:469–83.
5. Park PJ. ChIP-seq: Advantages and challenges of a maturing technology. Vol. 10, Nature Reviews Genetics. Nature Publishing Group; 2009. p. 669–80.

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن