علم الأحياء الاصطناعية

مقدمة – تطبيق جديد من الهندسة الوراثية

وقد ألهمت العديد من التطورات التكنولوجية بالطبيعة وتحسن من قبل الرجل لاحتياجاتنا أفضل بدلة. والمثال النموذجي هو حمض الصفصاف المئوي (الأسبرين), وهو الطب الطبيعي أن يعود إلى المصريين القدماء. قبل التعديل الكيميائي, تم تحسين خواصه العلاجية, والآثار الجانبية تضاءلت. كذلك, العديد من المركبات التي تحدث الطبيعية الأخرى إما تم تعديل أو نظائرها توليفها أن تكون أكثر نشاطا أو أفضل السكوت.

بطريقة مماثلة, علم الأحياء الاصطناعية (سينبايو) مستوحاة من الطبيعة, ويمكن استخدامه لإعادة تصميم النظم البيولوجية من أجل فهم أفضل لعمليات الحياة وتؤدي وظائف مفيدة. SynBio يشمل مجموعة من الأدوات التي نشأت ضمن سلسلة متصلة من التطورات التكنولوجية الذي يمتد لأكثر من ثلاثة عقود. سينبايو يجمع بين مجالات العلوم والتكنولوجيا وراء البيولوجيا, بما في ذلك الكيمياء, العلوم الفيزيائية, الهندسة والمعلوماتية.

ويعتبر على نطاق واسع سينبايو أن تكون من بين أفضل التكنولوجيات الناشئة، مع فرص كبيرة لتقديم حلول لأكثر إقناعا الاجتماعية, التحديات الاقتصادية والبيئية:

• المنتدى الاقتصادي العالمي: مجالس الأجندة العالمية, التكنولوجيات الناشئة
• EASAC: إدراك إمكانات الأوروبية في البيولوجيا التركيبية: الفرص العلمية والحكم الرشيد
• الأكاديمية الملكية للهندسة: علم الأحياء الاصطناعية: مجال, التطبيقات والآثار

الفرص التي تقدم مجموعة من القديم إلى المخاوف المجتمعية الناشئة في مجالات مثل الصحة, طاقة, بيئة, والمواد الغذائية.

ما هو علم الأحياء الاصطناعية?

مفهوم سينبايو كما هي مفهومة على نطاق واسع ويظهر عدد من العناصر المشتركة التي تنعكس في التعاريف المختلفة التي اقترحت على مر الزمن:

• “علم الأحياء الاصطناعية هو) تصميم وبناء أجزاء البيولوجية جديدة, أجهزة وأنظمة وب) إعادة تصميم النظم البيولوجية الطبيعية القائمة لأغراض مفيدة.”
  مصدر: www.SyntheticBiology.org
• علم الأحياء الاصطناعية هو تصميم المتعمد وبناء النظم البيولوجية والبيوكيميائية مخصصة لأداء وظائف جديدة أو محسنة. مصدر: أكاديميات بين العلوم
• “علم الأحياء الاصطناعية هو مجال الناشئة من الأبحاث التي يمكن أن نطاق واسع وصفها بأنها تصميم وبناء المسارات البيولوجية اصطناعية جديدة, الكائنات الحية أو الأجهزة, أو إعادة تصميم النظم البيولوجية الطبيعية الموجودة. مصدر: الجمعية الملكية في المملكة المتحدة
• سينبايو هو تطبيق العلم, التكنولوجيا والهندسة لتسهيل وتسريع تصميم, تصنيع و / أو تعديل المواد الجينية في الكائنات الحية لتغيير المواد الحية أو غير الحية. مصدر: أوروبية
• “علم الأحياء الاصطناعية هو هندسة البيولوجيا: تركيب مجمع, استنادا بيولوجيا (أو وحي) النظم التي تعرض الوظائف التي لا وجود لها في الطبيعة. ويمكن تطبيق هذا المنظور الهندسي على جميع مستويات التسلسل الهرمي للهياكل البيولوجية - من الجزيئات الفردية للخلايا كاملة, الأنسجة والكائنات الحية. المضمون, سوف البيولوجيا التركيبية تمكين تصميم "النظم البيولوجية" بطريقة عقلانية ومنهجية.” مصدر: رفيع المستوى الخبراء المفوضية الأوروبية المجموعة.

تطبيقات.

وتتراوح التطبيقات SynBio من الصيام, أدوات التشخيص الرخيصة لأمراض مثل ورقة الاختبار الشريط للايبولا, على الطاقة المتجددة مثل التمثيل الضوئي الاصطناعي, استبدال أساليب الإنتاج القديمة بأخرى جديدة لها أقل الأثر البيئي, والمواد الجديدة. يمكن للمرء أن, على سبيل المثال, الاستفادة من المخلفات الزراعية لإنتاج السطحي, واحدة من الطبقات الأكثر استخداما للمواد الكيميائية. هناك إمكانية لجعل المطاط للإطارات, وهي مشتقة حاليا تماما من مصادر البتروكيماويات, من المواد المتجددة عبر التخمير. طالما, القدرة على القضاء على النفايات البلاستيكية. فإنه يمكن أيضا تحسين إنتاج المضادات الحيوية, اللقاحات وأكثر من ذلك بكثير.

ربما يستند الحيوي رخيص ووفير المثال الأكثر ذكرا مادة الأرتيميسينين مركب مضاد للملاريا, دواء فعال جدا لمكافحة هذا المرض الذي يقتل أكثر من 1 مليون سنويا, معظمهم من الأطفال (المراجع: مركز الأخبار بيركلي.)

السلامة واللوائح

كما هو الحال مع أي تطور تكنولوجية جديدة, فمن المناسب لمعالجة مسألة ما إذا كان بالإضافة إلى الفوائد المتوقعة, هناك مخاطر المرتبطة باستخدام هذه التكنولوجيا الجديدة.

للتطورات الراهنة وقصيرة الأجل, الأنظمة القائمة للكائنات المعدلة وراثيا معا مع أكثر من 3 عقود من الخبرة في تقييم المخاطر ومنهجية إدارة, توفر أساسا جيدا لمواجهة أي مخاطر محتملة. وتوفر هذه النظم أساسا قويا لمعالجة المخاطر المحتملة للمنتجات SynBio على أساس كل حالة على حدة. وتشمل النظم القائمة للسلامة الأحيائية في جملة أمور, بروتوكول قرطاجنة للسلامة الأحيائية الدولي, وكذلك المبادئ التوجيهية الوطنية والإقليمية, قوانين, والقوانين لتحقيق أهداف المجتمع البشري, الحيوان وسلامة البيئة.

في حين التقدم في سينبايو قد خلق تحديات إضافية لنظام التنظيمي, بحث مدروس وتطوير اللوائح متوازنة التقييم على أساس المخاطر ينبغي أن تعزز التنمية بطريقة آمنة ومسؤولة. بعض البلدان الآن بنشاط على تطوير البنية التحتية وخرائط طريق لتحقيق هذه الأهداف.

روابط لمزيد من المعلومات.

• https://www.synenergene.eu/
• المجلس الاستشاري العلوم الأكاديميات الأوروبية: “إدراك إمكانات الأوروبية في البيولوجيا التركيبية: الفرص العلمية والحكم الرشيد“. (2010).
• مركز ويلسون للباحثين الدوليين: علم الأحياء الاصطناعية.
• تقرير اللغة: ” إدارة لا يمكن تصورها, ردود التنظيمية للتحديات التي تطرحها البيولوجيا التركيبية وعلم الجينوم الاصطناعي” (2008)
• الأكاديمية الملكية للهندسة:”علم الأحياء الاصطناعية: مجال, التطبيقات والآثار” (2009).
• معهد J.Craig فنتر:” جينوم اصطناعي, خيارات الحكم“. (2007).
• المجموعة الأوروبية لأخلاقيات العلوم والتكنولوجيات الجديدة للمفوضية الأوروبية, 2014:
• مجلس المملكة المتحدة للأخلاقيات البيولوجية:”التقانات الحيوية الناشئة: تكنولوجيا, اختيار والصالح العام“.
• مؤتمر: “كيفية البيولوجيا الاصطناعية وحفظ ملامح المستقبل الطبيعة” (2013).
• لجنة الأخلاقيات الاتحادي السويسري:”البيولوجيا التركيبية - الاعتبارات الأخلاقية” (2010)
• تقرير بلوس =:”علم الأحياء الاصطناعية وحفظ الطبيعة: مشاكل الشريرة وحلول الشريرة“. (2013). ERA Synbio
• مشروع البيولوجيا الاصطناعية
• تقرير OECD:”قضايا السياسات العامة الناشئة في علم الأحياء الاصطناعية” (2014)
• CBD البوابة على الأحياء الاصطناعية
• SYNBIO @ TSL
• برنامج مسرع التميز القيادي
• علم الأحياء الاصطناعية اتحاد المعايير (SBSC)
• نشر المعهد البريطاني للمعايير “PAS 246, استخدام المعايير للحصول على معلومات البيولوجية الرقمية في التصميم, البناء وصفا للنظام البيولوجي الاصطناعية - دليل"
• المنتجات الأحياء والتطبيقات الاصطناعية المخزون.
• 2014 تقرير “علم الأحياء الاصطناعية“, الوكالة النمساوية للصحة وسلامة الأغذية.
• خريطة الطريق البيولوجيا الاصطناعية في المملكة المتحدة (2012)
• الجمعية الأوروبية لعلم الأحياء الاصطناعية الطلاب وحملة الدكتوراه

الأحداث القادمة في علم الأحياء الاصطناعية

1. • الجيل القادم من البيولوجيا الاصطناعية (5الطبعة العاشرة)
     تاريخ: 10-11 ديسمبر 2024
     موقع: غنت, بلجيكا
     مزيد من المعلومات
   • SynBioBeta 2025: المؤتمر العالمي للبيولوجيا التركيبية
     تاريخ: قد 5-8, 2025
     موقع: سان خوسيه, كاليفورنيا
     مزيد من المعلومات
   • علم الأحياء الاصطناعية: هندسة, تطور & تصميم (بذرة)
     تاريخ: 23-26 يونيو, 2025
     موقع: ويستن جاليريا, هيوستن, تكساس, الولايات المتحدة الأمريكية
     مزيد من المعلومات
     تفاصيل: أيشي البذور 2025
   • المؤتمر الدولي لبيولوجيا النظم (ICSB 2025)
     تاريخ: أكتوبر 5-9, 2025
     موقع: استضافته شركة Systems Biology Ireland, جامعة كلية دبلن
     مزيد من المعلومات
   • iGEM 2025 المخيم الكبير
     تاريخ: أكتوبر 28-31, 2025
     موقع: مركز باريس للمؤتمرات
     مزيد من المعلومات

منطقة العضوية

مجموعة غير رسمية من أعضاء PRRI, بقيادة الدكتور. لوسيا دي سوزا, غير مراقبة ومناقشة منشورات جديدة للمساعدة في الحفاظ على تحديث هذه الصفحة. والدعوة موجهة إلى أعضاء PRRI الآخرين بحرارة لتسجيل مشاركتهم في هذه المجموعة عبر: معلومات @ prri.net.