นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเคราะห์ไวรัสได้อย่างไร

ไวรัสสังเคราะห์ครั้งแรกของโลกถูกสังเคราะห์ขึ้นในปลายปี 2546 โดยทีมวิจัยที่นำโดย Craig Venter ซึ่งเป็นผู้รับผิดชอบการจัดลำดับจีโนมมนุษย์ครั้งแรก ไวรัสเป็นแบคทีโอพีพี X174 (กินแบคทีเรีย) ซึ่งจีโนมมี 5,000 คู่เบสหรือนิวคลีโอไทด์ ในการเปรียบเทียบจีโนมมนุษย์มีประมาณ 3 พันล้านคู่เบส

ไวรัสโปลิโอที่มีคู่เบส 7,500 คู่ก็ถูกสังเคราะห์จากรอยขีดข่วน การสังเคราะห์ไวรัส Phi-X174 เป็นงานที่รวดเร็ว - ด้วยเทคโนโลยีร่วมสมัยใช้เวลาเพียงสองสัปดาห์ การสังเคราะห์ virii อื่น ๆ ใช้เวลาหลายเดือน

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการสังเคราะห์โอลิโกนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นความยาวขนาดเล็กของนิวคลีโอไทด์ (DNA หรือ RNA) ที่มีคู่เบสประมาณยี่สิบคู่หรือน้อยกว่า เนื่องจากนักชีววิทยาได้ทำการสังเคราะห์โอลิโกนิวคลีโอไทด์มาหลายปีแล้วเครื่องสังเคราะห์ดีเอ็นเอจึงมีอยู่ที่สามารถผลิตได้โดยอัตโนมัติ การออกแบบโอลิโกนิวคลีโอไทด์สำหรับไวรัส Phi-X174 ใช้เวลาเพียงแปดชั่วโมงเท่านั้นตามด้วยกระบวนการสังเคราะห์สี่วัน

ขั้นตอนต่อไปคือการทำให้บริสุทธิ์ของ oligonucleotides โดย gel electrophoresis oligos ที่บริสุทธิ์จะถูกติดแท็กด้วยสารเคมีพิเศษและประกอบตามลำดับทีละหนึ่งในกระบวนการที่เรียกว่า PCA (polymerase cycling assembly) หลังจาก 35 ถึง 70 รอบ, โครโมโซมเต็มรูปแบบที่ทำจาก oligos ประดิษฐ์ได้รับการสังเคราะห์ โดยใช้ PCR (ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส) จะสร้างสำเนาของโครโมโซมดั้งเดิมจำนวนมากซึ่งส่วนที่ดีที่สุดจะถูกเลือกโดยใช้วงจรการทำให้บริสุทธิ์ของเจลอีกครั้ง โซ่นิวคลีโอไทด์เหล่านี้จะถูกทำให้เป็นวงกลมจากรูปแบบโครโมโซมเชิงเส้นของพวกเขากลายเป็นโรคติดเชื้อ

โครโมโซมติดเชื้อ (virii) จะถูกนำไปปลูกในจานอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีแบคทีเรียเพื่อการบริโภค ภายในหนึ่งวันเศษซากของกิจกรรมไวรัสและการจำลองตัวเองสามารถพบได้แล้วแสดงให้เห็นว่าการสังเคราะห์ประสบความสำเร็จ

การสังเคราะห์ไวรัสเทียมนั้นถูกกล่าวถึงสำหรับการใช้งานเช่นการลดมลพิษและการกรองขั้นสูง จุลินทรีย์ที่มีความเชี่ยวชาญสามารถสร้างขึ้นเพื่อบริโภคเกือบทุกอย่าง ในทางตรงกันข้ามมีความเสี่ยงที่ฝ่ายที่ประสงค์ร้ายจะใช้เทคโนโลยีนี้ในการสร้างไวรัสที่ออกแบบมาเพื่อความรุนแรงหรือการเสียชีวิตต่อโฮสต์ของมนุษย์