Biologia syntetyczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Biologia syntetyczna – dyscyplina naukowa stanowiąca połączenie biologii molekularnej i inżynierii, której celem jest projektowanie i tworzenie sztucznych systemów biologicznych wzorowanych na naturalnych. W odróżnieniu od klasycznej inżynierii genetycznej biologia syntetyczna kładzie duży nacisk na racjonalne projektowanie nowych systemów oraz intensywne wykorzystanie technik modelowania matematycznego w celu przewidzenia zachowania się układu oraz optymalizacji jego działania.

Algebra Boole’a – algebra ogólna stosowana w matematyce, informatyce teoretycznej oraz elektronice cyfrowej. Jej nazwa pochodzi od nazwiska matematyka, filozofa i logika George’a Boole’a. Teoria algebr Boole’a jest działem matematyki na pograniczu teorii częściowego porządku, algebry, logiki matematycznej i topologii.Salmonella – rodzaj bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, grupujący Gram-ujemne względnie beztlenowe (fermentujące glukozę) pałeczki. Bakterie te są średniej wielkości, zwykle zaopatrzone w rzęski. Należą do bakterii względnie wewnątrzkomórkowych – rezydują w komórkach zarażonego organizmu.

Historia[ | edytuj kod]

Wacław Szybalski i James Watson w bibliotece IBB PAN w Warszawie

Termin „biologia syntetyczna” zaczął pojawiać się w literaturze na początku XX w. Prawdopodobnie pierwszym przykładem jego użycia jest książka Stéphane'a Leduca(fr.) „La Biologie Synthetique” z 1912 roku. Za twórcę współczesnego rozumienia tego określenia uznawany jest polski genetyk Wacław Szybalski, który przedstawił swoją koncepcję biologii syntetycznej podczas panelu dyskusyjnego w trakcie konferencji Eighteenth Annual "OHOLO" Biological Conference on Strategies for the Control of Gene Expression w 1973 roku w Zichron Ja’akow w Izraelu.

Równanie różniczkowe zwyczajne to równanie, w którym występują stałe, funkcje niewiadome oraz pochodne funkcji niewiadomych. W równaniach różniczkowych zwyczajnych funkcje niewiadome zależą od jednej zmiennej niezależnej.Bifurkacja – zjawisko skokowej zmiany własności modelu matematycznego przy drobnej zmianie jego parametrów (np. warunków początkowych procesu albo warunków brzegowych). Szczególnie często spotykane i istotne jest to pojęcie przy rozwiązywaniu równań różniczkowych oraz badaniu fraktali (i teorii chaosu).

Dynamiczny rozwój biologii molekularnej oraz bioinformatyki jaki miał miejsce pod koniec XX wieku stworzył solidne podwaliny pod biologię syntetyczną. Kompletne poznanie genomów wielu organizmów oraz stworzenie matematycznych modeli opisujących interakcje genów i regulację ich ekspresji także były konieczne dla rozwoju tej dyscypliny. Bardzo duży wkład do jej powstania włożył Craig Venter, który jest jednym z twórców genomiki oraz metagenomiki oraz pierwszego syntetycznego genomu.

Jack William Szostak (ur. 9 listopada 1952 w Londynie) – amerykański biolog, profesor genetyki w Massachusetts General Hospital.Teoria układów dynamicznych - dziedzina matematyki zajmująca się układami dynamicznymi. Stanowi ona ważny w praktyce dział matematyki, przy jej pomocy opisuje się wiele procesów, na przykład dynamikę populacji biologicznych.

Dawniej termin biologia syntetyczna był stosowany także do opisu podejścia metodologicznego w biologii polegającego na integracji różnych dyscyplin badawczych w celu całościowego opisu systemów biologicznych. Jednakże obecnie taka definicja biologii syntetycznej nie jest poprawna ponieważ realizacją powyższych założeń zajmuje się biologia systemowa, której celem jest zbieranie i przetwarzanie dużej ilości danych z wysokoprzepustowych eksperymentów genomicznych i proteomicznych.

Choroba Heinego-Medina (łac. poliomyelitis anterior acuta, ostre nagminne porażenie dziecięce, wirusowe zapalenie rogów przednich rdzenia kręgowego, H14) – wirusowa choroba zakaźna wywoływana przez wirus polio (wirus zapalenia rogów przednich rdzenia kręgowego), przenoszona drogą fekalno-oralną. Nazwa tej choroby wywodzi się od nazwisk dwóch uczonych, którzy tę chorobę opisali: Jakob Heine (w roku 1840 jako porażenie dziecięce) i Karl Oskar Medin (w roku 1890 jako ostrą chorobę zakaźną). Do XIX w. występowała sporadycznie, później nastąpiła pandemia, obejmująca głównie półkulę północną. Liczba zachorowań drastycznie spadła po wynalezieniu skutecznych szczepionek. W 2001 WHO uznała Europę za wolną od tej choroby (wcześniej były plany eradykacji do tegoż roku, później data została przesunięta do roku 2005). Obecnie w związku z tymi planami należy informować służby sanitarne danego kraju i WHO o każdym przypadku. Aby rozpoznać polio, należy wyizolować i zidentyfikować wirusa, czy jest to szczep dziki, czy to zakażenie poszczepienne wirusem po rewersji do pełnej wirulencji.Proteomika – gałąź nauki zajmująca się badaniem białek – ich struktury, sprawowanych przez nie funkcji i zależności między nimi.


Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

Reakcja chemiczna – każdy proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną substancję zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcje chemiczne przebiegają z reguły z wydzieleniem lub pochłonięciem energii cieplnej, promienistej (alfa lub beta) lub elektrycznej.
Chemia organiczna – dziedzina chemii zajmująca się badaniem budowy, właściwości oraz reakcji związków chemicznych zawierających węgiel, a także opracowywaniem różnorodnych metod syntezy tych połączeń. Ponadto związki organiczne zawierać mogą atomy innych pierwiastków, takich jak wodór, tlen, azot, fosfor, krzem oraz siarka.
Enzymy restrykcyjne, inaczej restryktazy – enzymy z grupy endonukleaz przecinające nić DNA w miejscu wyznaczanym przez specyficzną sekwencję DNA. Rozpoznawana sekwencja z reguły ma charakter symetryczny o długości od 4 do 8 par zasad (pz), choć zdarzają się częste wyjątki. Restryktazy wraz z metylazami DNA stanowią system restrykcji i modyfikacji DNA, który w organizmach prokariotycznych stanowi mechanizm obronny zapobiegający włączeniu DNA bakteriofaga do genomu bakterii. Niespecyficzność enzymów restrykcyjnych w niektórych warunkach nazywa się aktywnością star.
Otwarty dostęp (OD, ang. Open Access, „OA”) – oznacza wolny, powszechny, trwały i natychmiastowy dostęp dla każdego do cyfrowych form zapisu danych i treści naukowych oraz edukacyjnych.
International Genetically Engineered Machine (iGEM) to odbywający się co roku konkurs z dziedziny biologii syntetycznej organizowany przez MIT adresowany do studentów uczelni wyższych. W konkursie biorą udział drużyny studentów najczęściej złożone z kilku lub kilkunastu osób pod opieką co najmniej jednego pracownika naukowego uczelni. Ponadto w konkursie mogą brać udział uczniowie szkół średnich.
Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk (IBB PAN) został utworzony w 1957 roku. Prowadzone są w nim różnorodne badania z zakresu biologii molekularnej, biochemii, biofizyki, genomiki, proteomiki, transkryptomiki.
Nanotechnologia – ogólna nazwa całego zestawu technik i sposobów tworzenia rozmaitych struktur o rozmiarach nanometrycznych, czyli na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek. Rozmiary nanometryczne nie są jednoznacznie zdefiniowane. Powszechnie znany przedział 1,5 - 100 nm nie znajduje potwierdzenia praktycznego. Obecnie uważa się iż granice rozmiarów nanometrycznych leżą tam, gdzie rozmiar struktury koreluje z właściwościami fizycznymi materiału.

Reklama