BIOLOGI SINTETIK: SEJARAH, APA YANG DIPELAJARINYA, APLIKASI - BIOLOGI - 2025

The biologi sintetis adalah disiplin yang berfokus pada pembuatan sistem biologis yang tidak bersifat sendiri. Oleh karena itu, tujuan mereka bukanlah untuk menggabungkan informasi genetik dari organisme yang ada, tetapi untuk menciptakan bentuk kehidupan yang sebagian atau seluruhnya buatan.

Mengikuti definisi ini, dimungkinkan untuk menyatakan bahwa materi sintesis ini adalah teknik produksi material yang didasarkan pada inovasi melalui studi proses molekuler yang kompleks.

Melalui DNA, biologi sintetik berupaya menyusun mikroorganisme yang dapat diprogram atau genom komputer. Sumber: pixabay.com

Juga mudah untuk disoroti bahwa biologi sintetik dicirikan sebagai aplikasi interdisipliner, karena metode penelitiannya didasarkan pada biologi dan rekayasa sistem biologi.

Tidak seperti bioteknologi, yang bertujuan untuk memprogram ulang dan mengubah materi genetik sesuka hati untuk menghasilkan spesies mesin hidup, spesialisasi ini berupaya menemukan cara berpikir lain, mengamati dan mengusulkan evolusi manusia dan organisme sosial.

Demikian pula, biologi sintetik juga menjauhkan diri dari bioteknologi tradisional, karena bioteknologi tradisional mencoba memanipulasi dan memodifikasi informasi asam deoksiribonukleat (DNA), sedangkan biologi sintetik berfokus pada penyusunan mikroorganisme yang dapat diprogram atau genom komputer.

Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa disiplin ilmu ini memiliki kemampuan untuk mengintervensi metabolisme dan mengembangkan produk industri. Selain itu, di masa mendatang Anda dapat mengembangkan proyek untuk membantu menghentikan perubahan iklim dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.

Sejarah

Kelahiran biologi sintetik mencakup dua peristiwa mendasar; yang pertama dilakukan pada pertengahan abad ke-20 ketika sekelompok mahasiswa Teknik Genetik berhasil memanipulasi bakteri Escherichia coli.

Tujuannya agar para siswa memiliki pengetahuan esensial tentang bagaimana memprogram ulang sebuah bacillus. Namun, mereka akhirnya menemukan bahwa strain E. coli dapat menggantikan sel yang diperoleh dari hewan atau mayat saat melakukan percobaan

Berkat kegiatan intervensi dan modifikasi sistem organik ini, bidang studi lain muncul, yang mereka sebut biologi sintetik. Disiplin ini memperoleh relevansi yang lebih besar di tahun 60-an, setelah studi yang dilakukan oleh Jacques L. Monod (1910-1976) dan François Jacob (1920-2013), ini menjadi peristiwa terpenting kedua untuk biologi sintetik.

Kontribusi para ilmuwan ini adalah untuk mengungkap dasar-dasar yang mengatur pesan genetik. Dengan kata lain, mereka mengekspos isi genom dan teknik untuk memecahkan kode informasi tersebut untuk merancang, melalui data yang terungkap, model baru jaringan seluler.

Kemajuan ini mendorong pertumbuhan biologi sintetik, karena memberikan alat untuk memprogram, mendeskripsikan, dan berinteraksi dengan materi genetik.

Biologi sintetik memiliki alat yang memungkinkan pemrograman, modifikasi, dan pendeskripsian materi genetik. Sumber: pixabay.com

Asal nama

Biologi sintetik, juga disebut sebagai "SynBio" dengan akronimnya dalam bahasa Inggris, adalah disiplin ilmu yang sedang berkembang. Namun, itu muncul sebagai subjek studi pada akhir abad ke-20.

Sejak itu, penelitian tentang fungsi molekuler terus mengalami kemajuan baik di Amerika Serikat maupun di Eropa; tetapi di luar prinsip ilmiahnya, akan lebih mudah untuk ditekankan bahwa asal usul spesialisasi tidak sama dengan namanya.

Hal ini karena istilah biologi sintetik digunakan pertama kali pada tahun 1912. Kategorisasi ini digunakan oleh Stéphane Leduc (1853-1939) untuk merujuk pada karyanya tentang mekanisme fisika dan kimiawi kehidupan.

Istilah tersebut digunakan oleh ahli biologi Prancis untuk menggambarkan bagaimana sistem alam dapat hidup berdampingan dengan proses buatan. Karena alasan ini, beberapa dekade kemudian, para ilmuwan menggunakan nama tersebut untuk menunjukkan cabang spesifik biologi dan rekayasa genetika.

Apa yang dipelajari (objek studi)

Objek utama kajian aplikasi ilmiah ini adalah penguraian berbagai sirkuit biologis penyusun asam deoksiribonukleat (DNA). Tujuannya untuk mengetahui urutan dan pengkodean setiap gen agar nantinya dapat meniru perilakunya.

Setelah fungsi materi genetik diubah, para spesialis mendedikasikan diri mereka untuk memproduksi dan memprogram organisme tak alami yang berkontribusi untuk meningkatkan kualitas hidup manusia.

Dalam pengertian ini, peran peneliti adalah mengaburkan batas-batas yang membedakan sistem kehidupan dari automata; Untuk alasan ini, mereka mencoba menemukan alat untuk menanam tanaman di gurun untuk menguji hipotesis mereka.

Aplikasi

Biologi sintetik tidak hanya bermaksud untuk menghubungkan alam dengan proses buatan, tetapi juga berupaya untuk berpartisipasi dalam banyak sektor realitas seperti teknologi, pertanian, industri, dan energi.

Namun, perlu ditekankan bahwa ini adalah disiplin dalam konstruksi, itulah sebabnya penerapannya terus menerus bervariasi. Beberapa varian terpenting adalah:

Obat pintar

Ini terdiri dari produksi obat yang elemen dasarnya adalah mikroorganisme. Agar proyek ini berhasil, materi genetik perlu dienkapsulasi. Dengan cara ini, obat bisa dipersonalisasi, tergantung kebutuhan masing-masing individu.

Terapi gen

Aplikasi ini ditandai dengan pembuatan virus yang akan dimasukkan ke dalam jaringan sehingga diintegrasikan ke dalam genom pasien. Hasil yang diharapkan dari percobaan ini adalah infeksi mekanis akan mengenali dan menghancurkan semua sel abnormal.

Konsep utama

Landasan dari disiplin ilmu ini bukanlah untuk menghancurkan sistem kekebalan dengan memasukkan organisme sintetis ke dalam studi biologi, melainkan berusaha untuk memikirkan kembali struktur jaringan seluler melalui genom.

Oleh karena itu, biologi sintetik - selain merancang sistem biomolekuler - menafsirkan kembali perilaku genetik untuk memahami proses kehidupan. Oleh karena itu, dua konsep utama dari keahlian khusus dianggap sebagai instrumen teknologi. Ini adalah:

Sirkuit genetik

Ini adalah alat yang terdiri dari sekumpulan gen atau miniatur komputer, yang melakukan tugas mengatur metabolisme. Mikroorganisme ini dirancang untuk mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh bakteri E. coli.

Genom minimal

Ini adalah elemen fundamental yang digunakan para ilmuwan saat merancang sel otomatis. Ini karena organisme buatan dibangun ketika memungkinkan untuk mengidentifikasi konfigurasi minimum bahan biologis, yang penting karena mengandung informasi untuk melawan pertahanan yang signifikan dari basil.

Referensi

1. Benner, S. (2009). Mendesain ulang genetika. Diperoleh pada 4 Oktober 2019 dari Nature: nature.com
2. De Lorenzo, V. (2007). Biologi dan rekayasa genetika. Diperoleh pada 04 Oktober 2019 dari Royal Academy of Exact, Physical and Natural Sciences: rac.es
3. Endy, D. (2012). Biologi desain. Diperoleh pada 5 Oktober 2019 dari University of Barcelona: ub.edu
4. Feber, D. (2004). Biologi sintetik: mikroba dibuat sesuai pesanan. Diperoleh pada 4 Oktober 2019 dari Science: sciencemag.org
5. Isaacs, F. (2012). Biologi sintetik berkembang. Diperoleh pada 05 Oktober 2019 dari Fakultas Biologi: bg.ac.rs
6. Moronge, A. (2015). Revolusi baru? Dasar-dasar sains. Diperoleh pada 5 Oktober 2019 dari Universidad Simón Bolívar: usb.ve