合成ゲノミクスとは何ですか？

合成ゲノミクスは、ゲノムの作成に焦点を当てた生化学の分野です。その生物が生命を維持するために必要な、生物の遺伝的、または遺伝的情報の完全な集合です。 生物のゲノムは、コードを形成するデオキシリボ核酸（DNA）分子で構成されています。 遺伝子と呼ばれるこのコードの一部は、生物の細胞内のタンパク質の作成と相互作用を制御し、生物が機能することを可能にします。 合成ゲノミクスでは、科学者は、研究目的または医学およびバイオ燃料製造における実用的な応用のためにゲノムを操作および再現します。 ヌクレオチドとDNA配列は、さまざまな生化学用途向けに人為的に製造されていますが、合成ゲノミクスはより複雑なプロセスです。 機能的な合成ゲノムを作成するために、天然ゲノムMU完全に知られ、正確に複製されるか、重要な機能が影響を受けないように修正されます。

2010年、メリーランド州ロックビルにあるJ.クレイグベンターインスティテュートに拠点を置く研究チームが、最初の合成細菌ゲノムを作成しました。 細菌であるマイコプラズマmycoidesは、100万の塩基対で構成されるゲノムを持っています。 チームは、合成的に生成されたヌクレオチドを使用して細菌の天然ゲノムを複製し、合成ゲノムを別の細菌細胞に導入し、その細菌のDNAを合成マイコプラズマmyCoides DNAに置き換えました。 新しいゲノムが所定の位置にあると、細胞は正常なマイコプラズマmycoidesセルとして機能し始め、そのすべての機能は無傷です。

ゲノムの合成における合併症は、関係するシステムの複雑さのために簡単に発生する可能性があります。 たとえば、1つのベースペアが不在または欠落している場合、セルが機能しない場合がありますイオン。 同様に、細胞がDNAの情報を読み取り、実装する生化学プロセス、および細胞環境とDNAの化学的相互作用は正しい必要があります。

合成ゲノミクス技術は、バイオ燃料の生産など、産業および商業用途に適合させることができます。 2011年の時点で、一部の企業は、使用可能な物質に二酸化炭素を閉じ込めて処理する際に自然に発生する藻類よりも効率的な合成藻類を作成する可能性を研究しています。 多くの研究者は、このように工学藻類がバイオ燃料の生産をより費用対効果と商業的に実行可能にする可能性があると考えています。

合成ゲノミクスの他のプロジェクトでは、ゲノムの一部のみを合成して、産業能力または科学的能力で使用するために生物を修正することが含まれます。 例としては、作物が干ばつや害虫に対してより耐性を高めるための植物ゲノムの修正です。 医学では、微生物を遺伝的に変化させることができます特定の病気の治療法として行動するか、遺伝子治療を支援します。