مهندسی موجودات زنده

در پست قبلی اشاره کردم که کرگ ونتر (Craig Venter) يکی از افراد پيشرو در زمينه طراحی موجودات زنده است. در کل اين تغيير و تحولات در رشته زيست شناسی و مهندسی ژنتيک بسيار بسيار هيجان انگيز است و آينده بشر را متحول خواهد کرد. اما اين فناوری ها بسيار پيچيده هستند و هر کسی از عهده آنها بر نمی آيد. در سال 2003 خوان انريکز (Juan Enriquez) در اين سخنرانی هشدار داده بود که همانطور که سواد خواندن و نوشتن از قديم مهم بوده و سواد کار با رايانه امروز مهم است، سواد ژنتيک و کار با سلول های بنيادی و طراحی سيستم های زنده در آينده مهم خواهد بود. او در حوالی دقيقه 17 اين سخنرانی نقشه ای را نشان می دهد که طبق آن تنها تعداد معدودی از کشورهای جهان فعلاً روی اين سواد کار می کنند. همانطور که قابل پيشبينی است ايالات متحده آمريکا در اين زمينه در صدر قرار دارد و اگر کرگ ونتر درست پيشبينی کرده باشد و آمريکا بتواند با اين فناوری صنعت نفت را جايگزين کند، کشورهای صادرکننده نفت همين يک ذره قدرتی که دارند را نيز از دست خواهند داد.

برای من که در اين زمينه تخصص ندارم حتی تصورش هم سخت است که این فناوری ها در درازمدت چه قابليت هايی دارند. يکی از جاهایی که در اين زمينه نه تنها باسواد بلکه پيشرو است، دانشگاه استانفورد آمريکا می باشد. در اين سخنرانی از يکی از اساتيد مهندسی زيست اين دانشگاه، آقای درو اندی (Drew Endy) برايمان توضيح می دهد که چه آينده ای را برای اين فناوری ها می بيند و روی چه چيزهایی کار می کند. پيوند فوق قطعه خلاصه ای از سخنرانی را نشان می دهد که براي تماشای سخنرانی کامل بايد روی Watch Full Program کليک کنيد. نکته جالبی که از سخنرانی ايشان برداشت کردم اين است:

اگر با رايانه و برنامه نويسی رايانه ای آشنا باشيد می دانيد که روش صحبت و دادن دستور به رايانه استفاده از علامت های صفر و يک است. با کنار هم چيدن 8 مورد صفر يا يک می توان يک بايت (byte) تشکيل داد. با کنار هم گذاشتن 1024 عدد بايت يک کيلوبايت تشکيل می شود و… آن اوايل که رايانه ها به تازگی اختراع شده بودند برنامه نویسی به اين شکل انجام می شد که برنامه نویس باید با زبان صفر يا يک برنامه می نوشت. این کار خيلی خيلی سخت است و تنها يک برنامه ساده می تواند روزها وقت بگيرد. رفته رفته زبان های سطح بالاتری طراحی شد که در آنها با نوشتن يک فرمان ساده مانند يک کلمه می توانستيم به اندازه تعداد زيادی صفر و يک به رايانه دستور بدهيم. سپس زبانی های سطح بالاتری هم طراحی شد که باز هم کار را راحت تر می کرد. امروزه برنامه نویسی رايانه ای کار آسانی است و هر کسی می تواند يک برنامه ساده بنویسد بدون اينکه لازم باشد با صفر و يک با رايانه صحبت کند.

حال در مورد مهندسی موجودات زنده باید در نظر داشت که هسته اصلی تشکيل دهنده آنها DNA یا دزاکسی ریبونوکلئیک اسید است که چهار قطعه اصلی تشکيل دهنده آن آدنین (A) ، گوانین (G) ، سیتوزین (C) و تیمین (T) هستند. اگر بخواهیم يک موجود زنده طراحی کنيم بايد يک رشته از اين چهار حرف را کنار هم بچينيم. همانطوری که برای صحبت با رايانه يک رشته صفر و يک می چيديم. حال مانند برنامه نویسی رايانه ای در برنامه نویسی موجودات زنده هم بسيار دشوار خواهد بود که بخواهیم مستقيماً با اين چهار حرف کار کنيم و احتياج به زبان های سطح بالاتر داريم. اين همان چيزی است که دکتر اندی و همکارانش در استانفورد روی آن کار می کنند. به احتمال زياد در آينده مهندسی موجودات  و سيستم های زنده بسيار آسان تر خواهد شد.

در رابطه با اين موضوعات می توانید نگاهی به صفحات ويکيپديای فارسی در مورد ژنوميک و بيوتکنولوژی بياندازید و از پيوندهای انتهای آنها هم استفاده کنید. این سایت نيز مطلب خوبی برای آشنایی با ژنوميک نوشته است.