DNA, elu tarkvara

DNA, elu tarkvara

Järgnev on väljavõte sellest Elu valguse kiirusel: topeltspiraalist digitaalse elu koidikuni , autor J. Craig Venter.

Pool sajandit tagasi hindas suur evolutsioonigeneetik Motoo Kimura, et geneetilise teabe hulk on viimase viiesaja miljoni aasta jooksul suurenenud saja miljoni biti võrra. DNA koodiskript on bioloogiateaduses domineerima hakanud, nii et bioloogiast on kahekümne esimesel sajandil saanud infoteadus. Nobeli preemia võitnud Lõuna-Aafrika bioloog Sydney Brenner märkis, et koodkiri 'peab moodustama bioloogilise teooria tuuma'. Taksonoomid kasutavad nüüd DNA vöötkoode, et eristada ühte liiki teisest. Teised on hakanud DNA-d kasutama arvutustes või teabe salvestamise vahendina. Olen teinud jõupingutusi mitte ainult elu digitaalse koodi lugemiseks, vaid ka selle kirjutamiseks, arvutis simuleerimiseks ja isegi uute elusrakkude moodustamiseks ümber kirjutamiseks.



12. juulil 2012, peaaegu seitse aastakümmet pärast Schrödingeri originaalloenguid, sattusin Trinity College’i kutsel Dublinisse. Mul paluti naasta Schrödingeri suure teema juurde ja püüda anda uusi arusaamu ja vastuseid elu määratlemise sügavale küsimusele, mis põhineb tänapäevasel teadusel. Arusaadavatel põhjustel huvitab vastus endiselt kõiki ja mul on ka väga isiklikke vastuseid. Noore korpusemehena Vietnamis olin ma oma hämmastusega teada saanud, et erinevus elava ja elutu vahel võib olla peen: pisike koetükk võib eristada elavat, hingavat inimest laibast; isegi hea arstiabi korral võib ellujäämine osaliselt sõltuda patsiendi positiivsest mõtlemisest, optimistlikuks ja optimistlikuks jäämisest, mis tõestab, et elusrakkude kombinatsioon võib põhjustada suuremat keerukust.

Neljapäeva õhtul kell 7.30 astusin molekulaarbioloogia aastakümnetepikkuse edusammu kasuks samale lavale, kuhu Schrödinger ilmus, ja nagu ta esines Taoiseachi ees, praeguses Trinity kolledži eksamisaalis. , võrratu taust. Hiiglasliku lühtri all ja enne William Molyneux’ ja Jonathan Swifti portreesid vaatasin neljasajast ülespoole pööratud näost koosnevasse publikut ja igat liiki ja kirjeldusega kaamerate eredaid tulesid. Erinevalt Schrödingeri loengutest teadsin, et minu omad salvestatakse, edastatakse otseülekandena, ajaveebitakse ja säutsustatakse, kui võtsin taas ette küsimuse, millele mu eelkäija oli vastamiseks nii palju teinud.

Järgmise kuuekümne minuti jooksul selgitasin, kuidas elu koosneb lõpuks DNA-põhistest bioloogilistest masinatest. Kõik elusrakud töötavad DNA tarkvaral, mis suunab sadu kuni tuhandeid valguroboteid. Oleme elu digiteerinud aastakümneid, alates sellest, kui saime esimest korda aru, kuidas DNA järjestamise teel elutarkvara lugeda. Nüüd saame minna teises suunas, alustades arvutipõhise digitaalse koodiga, kavandades uue eluvormi, sünteesides selle DNA keemiliselt ja käivitades selle, et toota tegelik organism. Ja kuna teave on nüüd digitaalne, saame selle valguse kiirusel kõikjale saata ning DNA ja elu teises otsas uuesti luua. Taoiseach Enda Kenny kõrval istus mu endine rivaal James Watson. Kui olin lõpetanud, ronis ta lavale, surus mu kätt ja õnnitles mind lahkelt „väga ilusa loengu“ puhul.

Elu valguse kiirusel: topeltspiraalist digitaalse elu koidikuni

Osta

Elu valguse kiirusel , mis põhineb osaliselt minu Trinity College'i loengul, on mõeldud kirjeldama meie uskumatuid edusamme. Ühe eluea jooksul oleme arenenud Schrödingeri 'aperioodilisest kristallist' geneetilise koodi mõistmiseni kuni sünteetilise kromosoomi ja seega sünteetilise raku ehitamise kaudu tõestuseni, et DNA on elu tarkvara. See ettevõtmine tugineb tohututele edusammudele viimase poole sajandi jooksul, mille on teinud mitmed erakordselt andekad inimesed laborites üle kogu maailma. Annan ülevaate nendest arengutest molekulaar- ja sünteetilises bioloogias, osaliselt selleks, et avaldada austust sellele eepilisele ettevõtmisele, osaliselt tunnustamaks juhtivate teadlaste panust. Minu eesmärk ei ole pakkuda sünteetilise bioloogia kõikehõlmavat ajalugu, vaid heita veidi valgust selle erakordselt koostööl põhineva ettevõtmise võimsusele, mida me nimetame teaduseks.

DNA kui digiteeritud teave ei kogune mitte ainult arvutiandmebaasides, vaid seda saab nüüd edastada elektromagnetlainetena valguse kiirusel või selle lähedal, kasutades bioloogilist teleporterit, et luua kauges kohas valke, viiruseid ja elusrakke. muutes igaveseks seda, kuidas me elule suhtume. Tänu sellele uuele arusaamisele elust ja meie viimaste edusammudest meie võimes sellega manipuleerida avaneb uks, mis avab põnevaid uusi võimalusi. Kuna tööstusajastu on lõppemas, oleme tunnistajaks bioloogilise disaini ajastu koidikule. Inimkond on sisenemas uude evolutsioonifaasi.


Alates Elu valguse kiirusel: topeltspiraalist digitaalse elu koidikuni , autor J. Craig Venter. Kordustrükk kokkuleppel Vikingiga, Penguin Group (USA) LLC, A Penguin Random House Company liikmega. Autoriõigus © J. Craig Venter, 2013.