遺伝子学と合成生物学の未来：ビッグデータとデジタル-バイオインターフェースの受け入れ
要約
本記事では、コンピュータ生物学者の視点から遺伝子学と合成生物学の可能性について探求します。私たちは、ゲノミクスにおけるビッグデータの遅れた採用と、個々の疾患ではなく大局的な視点を重視することの重要性について議論します。また、バイオロジカル情報のデジタル化や合成染色体の作成を含む、シークエンシングおよび合成技術の進歩についても掘り下げます。最後に、デジタルとバイオロジカルの世界のインターフェースと、合成生物学のさらなる進歩の可能性について検討します。
目次
- ゲノミクスにおけるビッグデータの遅い採用
- シークエンシングおよび合成技術の進歩
- デジタルとバイオロジカルの世界のインターフェース
- 結論
ゲノミクスにおけるビッグデータの遅い採用
講演者は、23年前にNatureで働いていた若い頃にクレイグ・ベンターに出会いました。ベンターは、スーパーコンピュータを用いた遺伝子学とシークエンシングの未来を想像していました。しかし、科学界はこれらのアイデアを採用し、ゲノミクスにおけるビッグデータを受け入れることが遅れています。講演者は、遺伝子疾患は大量のゲノムとデジタル化されたフェノタイプで解決できると主張しますが、科学界は依然として個々の疾患に焦点を当てており、大局的な視点を持っていません。講演者は、生物情報学の重要性と遺伝子学におけるビッグデータの力を認識しなかったため、NIHを辞めました。ゲノミクスのブレークスルーは、数学的アルゴリズムと新しいアプローチによって推進されていますが、コンピュータの計算能力がなければ、それらは空しいジェスチャーになっていたでしょう。
シークエンシングおよび合成技術の進歩
講演者は、誤った分野はないが、誤った場所で働くことがあると信じるコンピュータ生物学者です。彼らは、バイオロジカル情報を読み取り、デジタル化することが可能になったシークエンシングおよび合成技術の進歩について議論しています。彼らは、アナログのDNA分子をコンピュータの1と0に変換する合成生物学に取り組んでいます。彼らは、コンピュータ上で3つの異なる最小ゲノムのバージョンを設計し、それらが動作するかどうかを受容体細胞に移植する予定です。講演者は、デジタルとバイオロジカルの世界のインターフェースが、両者の迅速な切り替えを可能にし、合成生物学のさらなる進歩につながる可能性があると考えています。
デジタルとバイオロジカルの世界のインターフェース
細胞内で最初に作られるタンパク質は、外来DNAを噛み砕く制限酵素です。ある種の遺伝子ソフトウェアを別の種のものに置き換えることにより、新しい種を作成することができます。新しいコードで作成された合成染色体は、数字と句読点で英語を書くことができます。バイオロジカル情報の変換装置、またはバイオロジカルテレポーターは、火星の土壌サンプルからDNAを分離・シークエンスし、デジタル情報を地球に送信することができます。セルソーターやロボットは、土壌サンプルをふるい分け、DNA生命体を分離し、現場でシークエンスすることができます。地球と火星が最も接近しているとき、シークエンスされた情報を地球に送信するのにわずか4.3分しかかかりません。
結論
遺伝子学と合成生物学の可能性は広大ですが、科学界がビッグデータとデジタルバイオロジカルインターフェースを受け入れる必要があります。そうすることで、遺伝子疾患の新しい解決策を見つけ、遺伝子ソフトウェアの置き換えにより新しい種を作成することができます。シークエンシングおよび合成技術の進歩により、これが可能になりました。ビッグデータとデジタル-バイオロジカルインターフェースの力を受け入れる意欲がある人々にとって、未来は明るいです。
