Przejdź do zawartości

Biologia syntetyczna: Różnice pomiędzy wersjami

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
poprawa przek., WP:SK, poprawa linków, wikizacja, drobne techniczne, - "obecnie" sprzed 15 lat
Linia 2: Linia 2:


== Historia ==
== Historia ==
[[Plik:Watson&Szybalski-2008-Warsaw.JPG|mały|240px|Wacław Szybalski i [[James Watson]] w bibliotece [[Instytut Biochemii i Biofizyki PAN|IBB PAN]] w [[Warszawa|Warszawie]]]]
[[Plik:Watson&Szybalski-2008-Warsaw.JPG|mały|240px|Wacław Szybalski i [[James Watson]] w bibliotece [[Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk|IBB PAN]] w [[Warszawa|Warszawie]]]]
Termin „biologia syntetyczna” zaczął pojawiać się w literaturze na początku XX w. Prawdopodobnie pierwszym przykładem jego użycia jest książka {{link-interwiki|Stéphane Leduc|tekst=Stéphane'a Leduca|Q=Q3501905}} „La Biologie Synthetique” z 1912 roku<ref name="Stemerding">{{Cytuj książkę | autor = Dirk Stemerding, Virgil Rerimassie | tytuł = Discourses on Synthetic Biology in Europe | wydawca = Rathenau Instituut | miejsce = The Hague | data = 2013 | strony = 4 |url=https://www.rathenau.nl/en/file/59/download?token=W_76_A_V}}</ref><ref name="Leduc">{{Cytuj książkę | autor = Stéphane Leduc | tytuł = La Biologie Synthetique | wydawca = A. Poinat | miejsce = Paris | data = 1912 | url = http://www.peiresc.org/bstitre.htm}}</ref>. Za twórcę współczesnego rozumienia tego określenia uznawany jest polski genetyk [[Wacław Szybalski]], który przedstawił swoją koncepcję biologii syntetycznej podczas panelu dyskusyjnego w trakcie konferencji ''Eighteenth Annual "OHOLO" Biological Conference on Strategies for the Control of Gene Expression'' w 1973 roku w [[Zichron Ja’akow]] w Izraelu{{r|Stemerding}}<ref>{{Cytuj książkę | tytuł = Proceedings of the Eighteenth Annual "OHOLO" Biological Conference on Strategies for the Control of Gene Expression held March 27·30, 1973, at Zichron Yaakov, Israel | strony = 405 | isbn = 978-1-4684-3248-0 | tytuł tomu = Advances in experimental medicine and biology, v. 44 | rozdział = Panel discussion | doi = 10.1007/978-1-4684-3246-6}}</ref>.
Termin „biologia syntetyczna” zaczął pojawiać się w literaturze na początku XX w. Prawdopodobnie pierwszym przykładem jego użycia jest książka {{link-interwiki|Stéphane Leduc|tekst=Stéphane'a Leduca|Q=Q3501905}} „La Biologie Synthetique” z 1912 roku<ref name="Stemerding">{{Cytuj książkę | autor = Dirk Stemerding, Virgil Rerimassie | tytuł = Discourses on Synthetic Biology in Europe | wydawca = Rathenau Instituut | miejsce = The Hague | data = 2013 | strony = 4 |url=https://www.rathenau.nl/en/file/59/download?token=W_76_A_V}}</ref><ref name="Leduc">{{Cytuj książkę | autor = Stéphane Leduc | tytuł = La Biologie Synthetique | wydawca = A. Poinat | miejsce = Paris | data = 1912 | url = http://www.peiresc.org/bstitre.htm}}</ref>. Za twórcę współczesnego rozumienia tego określenia uznawany jest polski genetyk [[Wacław Szybalski]], który przedstawił swoją koncepcję biologii syntetycznej podczas panelu dyskusyjnego w trakcie konferencji ''Eighteenth Annual "OHOLO" Biological Conference on Strategies for the Control of Gene Expression'' w 1973 roku w [[Zichron Ja’akow]] w Izraelu{{r|Stemerding}}<ref>{{cytuj | tytuł = Control of Gene Expression| rozdział = Panel discussion |seria=seria Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 44| data = 1974 | s= 403–420| miejsce = Boston, MA | wydawca = Springer | doi = 10.1007/978-1-4684-3246-6_25|isbn=978-1-4684-3246-6 | język = en| dostęp = z|kropka=patrz s. 405}}</ref>.


Dynamiczny rozwój biologii molekularnej oraz [[bioinformatyka|bioinformatyki]] jaki miał miejsce pod koniec XX wieku stworzył solidne podwaliny pod biologię syntetyczną. Kompletne poznanie [[genom]]ów wielu organizmów oraz stworzenie matematycznych modeli opisujących interakcje genów i regulację ich ekspresji także były konieczne dla rozwoju tej dyscypliny. Bardzo duży wkład do jej powstania włożył [[Craig Venter]], który jest jednym z twórców genomiki oraz [[metagenomika|metagenomiki]] oraz pierwszego syntetycznego genomu<ref>{{Cytuj pismo |imię=Daniel G. |nazwisko=Gibson |imię2=Gwynedd A. |nazwisko2=Benders |imię3=Cynthia |nazwisko3=Andrews-Pfannkoch |imię4=Evgeniya A. |nazwisko4=Denisova |autor5=i inni |tytuł=Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a ''Mycoplasma genitalium'' Genome |czasopismo=Science |wolumin=319 |wydanie=5867 |strony=1215–1220 |rok=2008 |doi=10.1126/science.1151721 |język=en}}</ref>.
Dynamiczny rozwój biologii molekularnej oraz [[bioinformatyka|bioinformatyki]] jaki miał miejsce pod koniec XX wieku stworzył solidne podwaliny pod biologię syntetyczną. Kompletne poznanie [[genom]]ów wielu organizmów oraz stworzenie matematycznych modeli opisujących interakcje genów i regulację ich ekspresji także były konieczne dla rozwoju tej dyscypliny. Bardzo duży wkład do jej powstania włożył [[Craig Venter]], który jest jednym z twórców genomiki oraz [[metagenomika|metagenomiki]] oraz pierwszego syntetycznego genomu<ref>{{cytuj | autor = Daniel G. Gibson, Gwynedd A. Benders, Cynthia Andrews-Pfannkoch, Evgeniya A. Denisova, Holly Baden-Tillson, Jayshree Zaveri, Timothy B. Stockwell, Anushka Brownley, David W. Thomas, Mikkel A. Algire, Chuck Merryman, Lei Young, Vladimir N. Noskov, John I. Glass, J. Craig Venter, Clyde A. Hutchison, Hamilton O. Smith | tytuł = Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome | czasopismo = Science | data = 2008 | wolumin = 319 | numer = 5867 | s = 1215–1220 | doi = 10.1126/science.1151721 | pmid = 18218864 | język = en | dostęp = z}}</ref>.


Dawniej termin ''biologia syntetyczna'' był stosowany także do opisu podejścia metodologicznego w biologii polegającego na integracji różnych dyscyplin badawczych w celu całościowego opisu systemów biologicznych. Jednakże obecnie taka definicja biologii syntetycznej nie jest poprawna ponieważ realizacją powyższych założeń zajmuje się [[biologia systemowa]], której celem jest zbieranie i przetwarzanie dużej ilości danych z wysokoprzepustowych eksperymentów [[genomika|genomicznych]] i [[proteomika|proteomicznych]].
Dawniej termin ''biologia syntetyczna'' był stosowany także do opisu podejścia metodologicznego w biologii polegającego na integracji różnych dyscyplin badawczych w celu całościowego opisu systemów biologicznych. Jednakże obecnie taka definicja biologii syntetycznej nie jest poprawna ponieważ realizacją powyższych założeń zajmuje się [[Biologia systemów|biologia systemowa]], której celem jest zbieranie i przetwarzanie dużej ilości danych z wysokoprzepustowych eksperymentów [[genomika|genomicznych]] i [[proteomika|proteomicznych]].


== Tematy przewodnie ==
== Tematy przewodnie ==
=== Biologia molekularna ===
=== Biologia molekularna ===
[[Plik:Ligation.svg|mały|200px|[[Ligacja]] dwóch fragmentów DNA stanowi jedną z podstawowych technik w biologii molekularnej]]
[[Plik:Ligation.svg|mały|240px|[[Ligacja]] dwóch fragmentów DNA stanowi jedną z podstawowych technik w biologii molekularnej]]


Celem przewodnim biologii molekularnej jest wytłumaczenie procesów zachodzących w żywych organizmach na poziomie biocząsteczek oraz poznanie właściwości ich samych. W celu zrozumienia działania układów biologicznych, które zazwyczaj są bardzo skomplikowane można budować ich syntetyczne, uproszczone wersje dzięki którym można zweryfikować hipotezy dotyczące ich działania. Przykładem mogą być wczesne badania genetycznych układów regulatorowych takich jak repressylator<ref>{{Cytuj pismo | nazwisko = Elowitz | imię = MB. | nazwisko2 = Leibler | imię2 = S. | tytuł = A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators. | czasopismo = Nature | wolumin = 403 | numer = 6767 | strony = 335-8 | miesiąc = Jan | rok = 2000 | doi = 10.1038/35002125 | pmid = 10659856 | data dostępu=2017-11-22}}</ref>, badany przez grupę Michaela Elowitza<ref>{{Cytuj | url=http://www.elowitz.caltech.edu/ | tytuł=The Elowitz Lab [Caltech&#93;<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> | opublikowany=www.elowitz.caltech.edu | data dostępu=2017-11-22}}</ref>. Badacze ci najpierw stworzyli działający model badanego układu a dopiero później otrzymali odpowiedni konstrukt genetyczny i wprowadzili go do komórek. Dane doświadczalne wykazywały bardzo dużą zgodność z modelem teoretycznym, co potwierdziło słuszność takiej metodyki prowadzenia badań.
Celem przewodnim biologii molekularnej jest wytłumaczenie procesów zachodzących w żywych organizmach na poziomie biocząsteczek oraz poznanie właściwości ich samych. W celu zrozumienia działania układów biologicznych, które zazwyczaj są bardzo skomplikowane można budować ich syntetyczne, uproszczone wersje dzięki którym można zweryfikować hipotezy dotyczące ich działania. Przykładem mogą być wczesne badania genetycznych układów regulatorowych takich jak repressylator<ref>{{cytuj | autor = Michael B. Elowitz, Stanislas Leibler | tytuł = A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators | czasopismo = Nature | data = 2000 | wolumin = 403 | numer = 6767 | s = 335–338 | doi = 10.1038/35002125 | pmid = 10659856 | język = en | dostęp = z}}</ref>, badany przez grupę Michaela Elowitza<ref>{{Cytuj | url=http://www.elowitz.caltech.edu/ | tytuł=The Elowitz Lab [Caltech&#93;<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> | opublikowany=www.elowitz.caltech.edu | data dostępu=2017-11-22}}</ref>. Badacze ci najpierw stworzyli działający model badanego układu a dopiero później otrzymali odpowiedni konstrukt genetyczny i wprowadzili go do komórek. Dane doświadczalne wykazywały bardzo dużą zgodność z modelem teoretycznym, co potwierdziło słuszność takiej metodyki prowadzenia badań.


Obecnie podejmowane są różne inicjatywy polegające na standaryzacji technik biologii molekularnej stosowanych w biologii syntetycznej. Jedną z nich jest wprowadzenie formatu [[Biobrick]]. Jego ideą jest podział sekwencji DNA, ze względu na pełnioną funkcję. Przykładowo można wyróżnić sekwencje kodujące [[białka]], [[Promotor genu|promotory]] lub terminatory. Każdy z takich elementów jest oflankowany z obydwu stron przez ściśle określone sekwencje nazywane prefiksem i suffiksem, zawierające miejsca rozpoznawane przez charakterystyczne [[enzymy restrykcyjne]]. Dzięki temu możliwe jest łatwe tworzenie dużych fragmentów DNA z mniejszych elementów składowych. Takie ''urządzenia biologiczne'' mogą pełnić różnorodne role i stanowić zarazem fragmenty większych syntetycznych [[obwód genetyczny|obwodów genetycznych]] lub całych sieci regulacyjnych.
Obecnie podejmowane są różne inicjatywy polegające na standaryzacji technik biologii molekularnej stosowanych w biologii syntetycznej. Jedną z nich jest wprowadzenie formatu [[Biobrick]]. Jego ideą jest podział sekwencji DNA, ze względu na pełnioną funkcję. Przykładowo można wyróżnić sekwencje kodujące [[białka]], [[Promotor genu|promotory]] lub terminatory. Każdy z takich elementów jest oflankowany z obydwu stron przez ściśle określone sekwencje nazywane prefiksem i suffiksem, zawierające miejsca rozpoznawane przez charakterystyczne [[enzymy restrykcyjne]]. Dzięki temu możliwe jest łatwe tworzenie dużych fragmentów DNA z mniejszych elementów składowych. Takie ''urządzenia biologiczne'' mogą pełnić różnorodne role i stanowić zarazem fragmenty większych syntetycznych [[obwód genetyczny|obwodów genetycznych]] lub całych sieci regulacyjnych.


=== Chemia organiczna ===
=== Chemia organiczna ===
Układy biologiczne z punktu widzenia [[termodynamika|termodynamiki]] stanowią [[układ termodynamicznie otwarty|układy otwarte]] w których zachodzi bardzo wiele [[reakcja chemiczna|reakcji chemicznych]]. Z chwilą dokonania pierwszych [[synteza organiczna|syntez organicznych]] dokonanych przez [[Friedrich Wöhler|Wöhlera]] w XIX wieku datuje się powstanie współczesnej [[chemia organiczna|chemii organicznej]]. W ten sam sposób można uznać, że pewne aspekty biologii syntetycznej są kontynuacją idei chemii syntetycznej. Chodzi tu nie tylko o syntezę nowych związków czynnych biologicznie oraz białek i kwasów nukleinowych o określonych właściwościach ale także o badania nad [[pochodzenie życia|biogenezą]] i perspektywami tworzenia całkowicie sztucznych żywych organizmów ([[Teoria samorództwa|abiogenezą]]). Przykładami współcześnie (2009) żyjących naukowców zajmujących się tą tematyką są [[Eric Kool]]<ref>[http://www.stanford.edu/group/kool/ Strona WWW E. Koola]</ref>, [[Steven Benner]]<ref>{{Cytuj |tytuł = The Benner Group |data dostępu = 2022-03-07 |opublikowany = University of Florida |archiwum = http://web.archive.org/web/20060720025218/http://www.chem.ufl.edu/groups/benner/}}</ref>, [[Carlos Bustamante]]<ref>{{Cytuj stronę |url=http://alice.berkeley.edu/ |tytuł=Strona WWW C. Bustamante |data dostępu=2009-09-21 |archiwum=https://web.archive.org/web/20080818151322/http://alice.berkeley.edu/ |zarchiwizowano=2008-08-18 }}</ref> i [[Jack Szostak|Jack W. Szostak]]<ref>[http://genetics.mgh.harvard.edu/szostakweb/ Strona WWW J. Szostaka]</ref>.
Układy biologiczne z punktu widzenia [[termodynamika|termodynamiki]] stanowią [[układ termodynamicznie otwarty|układy otwarte]] w których zachodzi bardzo wiele [[reakcja chemiczna|reakcji chemicznych]]. Z chwilą dokonania pierwszych [[synteza organiczna|syntez organicznych]] dokonanych przez [[Friedrich Wöhler|Wöhlera]] w XIX wieku datuje się powstanie współczesnej [[chemia organiczna|chemii organicznej]]. W ten sam sposób można uznać, że pewne aspekty biologii syntetycznej są kontynuacją idei chemii syntetycznej. Chodzi tu nie tylko o syntezę nowych związków czynnych biologicznie oraz białek i kwasów nukleinowych o określonych właściwościach ale także o badania nad [[pochodzenie życia|biogenezą]] i perspektywami tworzenia całkowicie sztucznych żywych organizmów ([[Teoria samorództwa|abiogenezą]]). Przykładami współcześnie (2009) żyjących naukowców zajmujących się tą tematyką są [[Eric Kool]]<ref>[http://www.stanford.edu/group/kool/ Strona WWW E. Koola]</ref>, [[Steven Benner]]<ref>{{Cytuj |tytuł = The Benner Group |opublikowany = University of Florida |archiwum = http://web.archive.org/web/20060720025218/http://www.chem.ufl.edu/groups/benner/}}</ref>, [[Carlos Bustamante]]<ref>{{Cytuj stronę |url=http://alice.berkeley.edu/ |tytuł=Strona WWW C. Bustamante |data dostępu=2009-09-21 |archiwum=https://web.archive.org/web/20080818151322/http://alice.berkeley.edu/ |zarchiwizowano=2008-08-18}}</ref> i [[Jack Szostak|Jack W. Szostak]]<ref>[http://genetics.mgh.harvard.edu/szostakweb/ Strona WWW J. Szostaka]</ref>.


=== Inżynieria ===
=== Inżynieria ===
Wielu inżynierów traktuje biologię jako gałąź [[technologia|technologii]]. Biologia syntetyczna zawiera w sobie rozszerzone definicję biotechnologii oraz inżynierii genetycznej a jej ostatecznym celem jest tworzenie sztucznych systemów biologicznych zdolnych do odbioru i przetwarzania informacji napływających z zewnątrz, co prowadzi do wykonania określonych działań. Ich rezultaty mogą być różne i obejmować różne efekty fizjologiczne takie jak produkcja związków chemicznych lub energii, zmiana zachowania się organizmu lub nawet jego śmierć<ref>{{Cytuj pismo
Wielu inżynierów traktuje biologię jako gałąź [[technologia|technologii]]. Biologia syntetyczna zawiera w sobie rozszerzone definicję biotechnologii oraz inżynierii genetycznej a jej ostatecznym celem jest tworzenie sztucznych systemów biologicznych zdolnych do odbioru i przetwarzania informacji napływających z zewnątrz, co prowadzi do wykonania określonych działań. Ich rezultaty mogą być różne i obejmować różne efekty fizjologiczne takie jak produkcja związków chemicznych lub energii, zmiana zachowania się organizmu lub nawet jego śmierć<ref>{{Cytuj pismo | numer = 6 | autor= Paras Chopra, Akhil Kamma | tytuł = Engineering life through Synthetic Biology | czasopismo = In Silico Biology | data = 2008-06-09 | url = http://www.bioinfo.de/isb/2006/06/0038/ }}</ref>. Przykładem mogą być prace przeprowadzone przez [[Christopher Voigt|Christophera Voigta]] polegające na zmodyfikowaniu systemu sekrecji białek występującego naturalnie u ''[[Salmonella]] typhimurium'' tak aby bakteria wydzielała na zewnątrz nić pajęczą a nie białka odpowiedzialne za [[wirulencja|wirulencję]]. Inne badania prowadzone przez zespół tego badacza obejmowały m.in. otrzymanie [[szczep (mikrobiologia)|szczepu]] bakterii ''[[Pałeczka okrężnicy|Escherichia coli]]'' zdolnego do zmiany ekspresji niektórych genów w zależności od natężenia światła<ref>{{cytuj | autor = Anselm Levskaya, Aaron A. Chevalier, Jeffrey J. Tabor, Zachary Booth Simpson, Laura A. Lavery, Matthew Levy, Eric A. Davidson, Alexander Scouras, Andrew D. Ellington, Edward M. Marcotte, Christopher A. Voigt | tytuł = Engineering Escherichia coli to see light | czasopismo = Nature | data = 2005 | wolumin = 438 | numer = 7067 | s = 441–442 | doi = 10.1038/nature04405|pmid= 16306980 | język = en | dostęp = z}}</ref>.
| numer = 6
| autor= Paras Chopra, Akhil Kamma
| tytuł = Engineering life through Synthetic Biology
| czasopismo = In Silico Biology
| data = 2008-06-09
| url = http://www.bioinfo.de/isb/2006/06/0038/
}}</ref>. Przykładem mogą być prace przeprowadzone przez [[Christopher Voigt|Christophera Voigta]] polegające na zmodyfikowaniu systemu sekrecji białek występującego naturalnie u ''[[Salmonella]] typhimurium'' tak aby bakteria wydzielała na zewnątrz nić pajęczą a nie białka odpowiedzialne za [[wirulencja|wirulencję]]. Inne badania prowadzone przez zespół tego badacza obejmowały m.in. otrzymanie [[szczep (mikrobiologia)|szczepu]] bakterii ''[[Pałeczka okrężnicy|Escherichia coli]]'' zdolnego do zmiany ekspresji niektórych genów w zależności od natężenia światła<ref>{{Cytuj pismo |autor=Levskaya A, Chevalier AA, Tabor JJ, Simpson ZB, Lavery LA, Levy M, Davidson EA, Scouras A, Ellington AD, Marcotte EM, Voigt CA |tytuł=Synthetic biology: engineering Escherichia coli to see light |czasopismo=Nature |numer=438 |wydanie=7067 |strony=441–2 |rok=2005 |pmid=16306980 |doi=10.1038/nature04405}}</ref>.


Jednym z wyróżniających aspektów biologii syntetycznej jest duży nacisk na projektowanie systemów mających potencjalnie duże zastosowanie praktyczne, które ponadto są modularne i łatwe w rozbudowie. Dlatego też powstają formaty takie jak wymieniony wcześniej [[Biobrick]] mające za zadanie ułatwiać projektowanie i budowanie tych układów. Dobrymi przykładami takich badań są prace Tima Gardnera oraz Jamesa Collinsa nad przełącznikami ekspresji genów<ref>{{Cytuj pismo | nazwisko = Gardner | imię = TS | nazwisko2 = Cantor | imię2 = CR | nazwisko3 = Collins | imię3 = JJ | tytuł = Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli. | czasopismo = Nature | wolumin = 403 | numer = 6767 | strony = 339-42 | miesiąc = Jan | rok = 2000 | doi = 10.1038/35002131 | pmid = 10659857}}</ref>, utworzenie ''Registry of Standard Biological Parts''<ref>{{cytuj stronę|url=http://parts.mit.edu/|tytuł=Registry of Standard Biological Parts |opublikowany=partsregistry.org |język=en |data dostępu=2009-09-22}}</ref> oraz wiele projektów realizowanych w ramach konkursu [[iGEM]].
Jednym z wyróżniających aspektów biologii syntetycznej jest duży nacisk na projektowanie systemów mających potencjalnie duże zastosowanie praktyczne, które ponadto są modularne i łatwe w rozbudowie. Dlatego też powstają formaty takie jak wymieniony wcześniej [[Biobrick]] mające za zadanie ułatwiać projektowanie i budowanie tych układów. Dobrymi przykładami takich badań są prace Tima Gardnera oraz Jamesa Collinsa nad przełącznikami ekspresji genów<ref>{{cytuj | autor = Timothy S. Gardner, Charles R. Cantor, James J. Collins | tytuł = Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli | czasopismo = Nature | data = 2000 | wolumin = 403 | numer = 6767 | s = 339–342 | doi = 10.1038/35002131|pmid= 10659857 | język = en | dostęp = z}}</ref>, utworzenie ''Registry of Standard Biological Parts''<ref>{{cytuj stronę|url=http://parts.mit.edu/|tytuł=Registry of Standard Biological Parts |opublikowany=partsregistry.org |język=en |data dostępu=2009-09-22}}</ref> oraz wiele projektów realizowanych w ramach konkursu [[iGEM]].


[[Plik:Metabolism 790px partly labeled pl.png|mały|240px|Modelowanie i projektowanie [[szlak metaboliczny|ścieżek metabolicznych]] stanowi jeden z istotnych elementów biologii syntetycznej]]
[[Plik:Metabolism 790px partly labeled pl.png|mały|240px|Modelowanie i projektowanie [[szlak metaboliczny|ścieżek metabolicznych]] stanowi jeden z istotnych elementów biologii syntetycznej]]

=== Modelowanie matematyczne ===
=== Modelowanie matematyczne ===
Obecnie modelowanie zachowania się układów biologicznych odgrywa ogromne znaczenie w biologii syntetycznej. Wiele metod matematycznych znalazło zastosowanie do symulowania zachowania działania układów badanych przez tę dyscyplinę. Często stosowane są implementacje [[teoria grafów|teorii grafów]], [[Algebra Boole’a|algebry Boole'a]], układy [[równanie różniczkowe zwyczajne|zwyczajnych równań różniczkowych]], stochastyczne [[równanie różniczkowe|równania różniczkowe]] oraz [[Łańcuch Markowa|procesy Markowa]]. Ponieważ rozpatrywane systemy biologiczne mieszczą się w matematycznej definicji [[układ dynamiczny|układu dynamicznego]] to do ich badania można stosować zasadniczo wszystkie techniki rozwinięte przez [[teoria układów dynamicznych|teorię układów dynamicznych]] takie jak analiza [[Bifurkacja (matematyka)|bifurkacji]].
Obecnie modelowanie zachowania się układów biologicznych odgrywa ogromne znaczenie w biologii syntetycznej. Wiele metod matematycznych znalazło zastosowanie do symulowania zachowania działania układów badanych przez tę dyscyplinę. Często stosowane są implementacje [[teoria grafów|teorii grafów]], [[Algebra Boole’a|algebry Boole'a]], układy [[równanie różniczkowe zwyczajne|zwyczajnych równań różniczkowych]], stochastyczne [[równanie różniczkowe|równania różniczkowe]] oraz [[Łańcuch Markowa|procesy Markowa]]. Ponieważ rozpatrywane systemy biologiczne mieszczą się w matematycznej definicji [[układ dynamiczny|układu dynamicznego]] to do ich badania można stosować zasadniczo wszystkie techniki rozwinięte przez [[teoria układów dynamicznych|teorię układów dynamicznych]] takie jak analiza [[Bifurkacja (matematyka)|bifurkacji]].
Linia 44: Linia 38:


=== Problemy etyczne i socjologiczne ===
=== Problemy etyczne i socjologiczne ===
Na wielu stronach internetowych poświęconych biologii syntetycznej przedstawiony został wpływ biologii syntetycznej na społeczeństwo i poruszone zostały niektóre problemy etyczne związane z tą dyscypliną dotyczące zwłaszcza odbioru przez opinię publiczną<ref>http://openwetware.org/wiki/Synthetic_Society OpenWetWare</ref><ref>https://web.archive.org/web/20100131134518/http://www.synbiosafe.eu/forum/ SYNBIOSAFE forum</ref><ref>{{Cytuj | url=http://www.synbiosafe.eu/uploads///pdf/SYNBIOSAFE-background_paper.pdf | tytuł=Synbiosafe<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> | opublikowany=www.synbiosafe.eu | język=en | data dostępu=2019-02-21 | archiwum=https://web.archive.org/web/20160623185829/http://www.synbiosafe.eu/uploads///pdf/SYNBIOSAFE-background_paper.pdf | zarchiwizowano=2016-06-23 }}</ref>.
Na wielu stronach internetowych poświęconych biologii syntetycznej przedstawiony został wpływ biologii syntetycznej na społeczeństwo i poruszone zostały niektóre problemy etyczne związane z tą dyscypliną dotyczące zwłaszcza odbioru przez opinię publiczną<ref>http://openwetware.org/wiki/Synthetic_Society OpenWetWare</ref><ref>https://web.archive.org/web/20100131134518/http://www.synbiosafe.eu/forum/ SYNBIOSAFE forum</ref><ref>{{Cytuj | url=http://www.synbiosafe.eu/uploads///pdf/SYNBIOSAFE-background_paper.pdf | tytuł=Synbiosafe<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> | opublikowany=www.synbiosafe.eu | język=en | data dostępu=2019-02-21 | archiwum=https://web.archive.org/web/20160623185829/http://www.synbiosafe.eu/uploads///pdf/SYNBIOSAFE-background_paper.pdf | zarchiwizowano=2016-06-23}}</ref>.


Podjęto starania w celu poprawy odbioru zarówno biotechnologii, jak i biologii syntetycznej przez specjalistów z innych dziedzin oraz resztę społeczeństwa. Mają one często postać krótkich spotkań na których określa się wskazówki oraz regulacje postępowania w kwestiach społecznych. Niestety w wielu przypadkach takie normy postępowania nie są wystarczające w obliczu nowych zagadnień biologii syntetycznej<ref name="Schmidt2008">{{otwarty dostęp}} {{cytuj pismo | autor = Schmidt, Markus | tytuł = Diffusion of synthetic biology: a challenge to biosafety | czasopismo = Systems and Synthetic Biology | wolumin = 2 | wydanie = 1 | strony = 1-6 | rok = 2008 | doi = 10.1007/s11693-008-9018-z | url = http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs11693-008-9018-z.pdf}}</ref>. Przykładem działań w których próbuje się nawiązać długofalową współpracę pomiędzy ośrodkami akademickimi, które są organizowane przez ''Synthetic Biology Engineering Research Center''<ref>{{Cytuj | url=http://www.synberc.org/humanpractices.html | tytuł=Synberc (Synthetic Biology Research Center) &#124; EBRC<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> | opublikowany=www.synberc.org | język=en | data dostępu=2019-06-15}}</ref> i ''Synbiosaf''e<ref>http://www.synbiosafe.eu SYNBIOSAFE</ref>.
Podjęto starania w celu poprawy odbioru zarówno biotechnologii, jak i biologii syntetycznej przez specjalistów z innych dziedzin oraz resztę społeczeństwa. Mają one często postać krótkich spotkań na których określa się wskazówki oraz regulacje postępowania w kwestiach społecznych. Niestety w wielu przypadkach takie normy postępowania nie są wystarczające w obliczu nowych zagadnień biologii syntetycznej<ref name="Schmidt2008">{{cytuj | autor = Markus Schmidt | tytuł = Diffusion of synthetic biology: a challenge to biosafety | czasopismo = Systems and Synthetic Biology | data = 2008 | wolumin = 2 | numer = 1-2 | s = 1–6 | doi = 10.1007/s11693-008-9018-z | pmid = 19003431 | pmc = PMC2671588 | język = en}}</ref>. Przykładem działań w których próbuje się nawiązać długofalową współpracę pomiędzy ośrodkami akademickimi, które są organizowane przez ''Synthetic Biology Engineering Research Center''<ref>{{Cytuj | url=http://www.synberc.org/humanpractices.html | tytuł=Synberc (Synthetic Biology Research Center) &#124; EBRC<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> | opublikowany=www.synberc.org | język=en | data dostępu=2019-06-15}}</ref> i ''Synbiosaf''e<ref>http://www.synbiosafe.eu SYNBIOSAFE</ref>.


Innymi przykładami mogą być powstanie w 2006 roku Międzynarodowego Konsorcjum Syntezy Polinukleotydów (ang. The International Consortium for Polynucleotide Synthesis), którego głównym zadaniem jest monitorowanie syntez sztucznych genów oraz innych fragmentów genomów<ref>{{Cytuj stronę |url=http://pgen.us/ICPS.htm |tytuł=A Practical Perspective on DNA Synthesis and Biological Security<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> |data dostępu=2009-09-28 |archiwum=https://web.archive.org/web/20080215112956/http://pgen.us/ICPS.htm |zarchiwizowano=2008-02-15 }}</ref> oraz Przemysłowego Stowarzyszenia Biologii Syntetycznej (ang. ''Industry Association Synthetic Biology'')<ref>[http://www.ia-sb.eu/ International Association Synthetic Biology - IASB a consortium of biotech companies<!-- Tytuł wygenerowany przez bota -->]</ref>.
Innymi przykładami mogą być powstanie w 2006 roku Międzynarodowego Konsorcjum Syntezy Polinukleotydów (ang. The International Consortium for Polynucleotide Synthesis), którego głównym zadaniem jest monitorowanie syntez sztucznych genów oraz innych fragmentów genomów<ref>{{Cytuj stronę |url=http://pgen.us/ICPS.htm |tytuł=A Practical Perspective on DNA Synthesis and Biological Security<!-- Tytuł wygenerowany przez bota --> |data dostępu=2009-09-28 |archiwum=https://web.archive.org/web/20080215112956/http://pgen.us/ICPS.htm |zarchiwizowano=2008-02-15}}</ref> oraz Przemysłowego Stowarzyszenia Biologii Syntetycznej (ang. ''Industry Association Synthetic Biology'')<ref>[http://www.ia-sb.eu/ International Association Synthetic Biology - IASB a consortium of biotech companies<!-- Tytuł wygenerowany przez bota -->]</ref>.


== Istotne technologie ==
== Istotne technologie ==
Linia 56: Linia 50:


Biolodzy syntetyczni wykorzystują sekwencjonowanie do kilku celów. Po pierwsze zakrojone na szeroką skalę projekty badania całych genomów pozwalają na lepsze zbadania naturalnie występujących organizmów. Dokładna znajomość naturalnych genomów jest konieczna do ich modyfikowania bądź projektowania ich sztucznych odpowiedników. Innym celem sekwencjonowania jest ustalenie poprawności skonstruowanych sieci genetycznych i wykluczenie obecności przypadkowych mutacji, które mogłyby zaburzyć ich działanie. W celu tworzenia i kontroli jakości dużych fragmentów DNA konieczne jest wprowadzenie tanich i szybkich metod sekwencjonowania. Można do nich zaliczyć:
Biolodzy syntetyczni wykorzystują sekwencjonowanie do kilku celów. Po pierwsze zakrojone na szeroką skalę projekty badania całych genomów pozwalają na lepsze zbadania naturalnie występujących organizmów. Dokładna znajomość naturalnych genomów jest konieczna do ich modyfikowania bądź projektowania ich sztucznych odpowiedników. Innym celem sekwencjonowania jest ustalenie poprawności skonstruowanych sieci genetycznych i wykluczenie obecności przypadkowych mutacji, które mogłyby zaburzyć ich działanie. W celu tworzenia i kontroli jakości dużych fragmentów DNA konieczne jest wprowadzenie tanich i szybkich metod sekwencjonowania. Można do nich zaliczyć:
* [[Pirosekwencjonowanie]] metodą 454 - jest to technika wprowadzona przez firmę [[454 Life Sciences]] znacznie szybsza niż klasyczne techniki sekwencjonowania. Jest to technika ''sekwencjonowania poprzez syntezę'' wykorzystująca specyficzny zestaw enzymów pozwalający na prowadzenie sekwencjonowania w czasie syntezy łańcucha DNA. Metoda 454 umożliwia prowadzenie wielu sekwencjonowań w tym samym czasie (sekwencjonowanie równoległe), dzięki czemu szybkość procesu znacząco wzrasta<ref>{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo| autor=Ronaghi M. |url=http://genome.cshlp.org/cgi/reprint/11/1/3.pdf |tytuł=Pyrosequencing sheds light on DNA sequencing |czasopismo=[[Genome Research]] |rok=2001 | numer=11 |pmid=11156611 |strony=3–11 |doi=10.1101/gr.11.1.3}}</ref><ref>{{Cytuj stronę |url=http://www.454.com/ |tytuł=454 Life Sciences Homepage |data dostępu=2009-09-30 |archiwum=https://web.archive.org/web/20080318163514/http://www.454.com/ |zarchiwizowano=2008-03-18 }}</ref>.
* [[Pirosekwencjonowanie]] metodą 454 jest to technika wprowadzona przez firmę [[454 Life Sciences]] znacznie szybsza niż klasyczne techniki sekwencjonowania. Jest to technika ''sekwencjonowania poprzez syntezę'' wykorzystująca specyficzny zestaw enzymów pozwalający na prowadzenie sekwencjonowania w czasie syntezy łańcucha DNA. Metoda 454 umożliwia prowadzenie wielu sekwencjonowań w tym samym czasie (sekwencjonowanie równoległe), dzięki czemu szybkość procesu znacząco wzrasta<ref>{{cytuj | autor = M. Ronaghi | tytuł = Pyrosequencing Sheds Light on DNA Sequencing | czasopismo = Genome Research | data = 2001 | wolumin = 11 | numer = 1 | s = 3–11 | doi = 10.1101/gr.11.1.3|pmid= 11156611 | dostęp = o}}</ref><ref>{{Cytuj |tytuł=454 Life Sciences Homepage |archiwum=https://web.archive.org/web/20080318163514/http://www.454.com/ }}</ref>.
* Sekwencjonowanie poprzez ligację stanowi technikę sekwencjonowania wykorzystującą [[Enzymy|enzym]] [[ligaza DNA|ligazę DNA]] do identyfikacji nukleotydu w danej pozycji w sekwencji. W odróżnieniu od wielu technik sekwencjonowania ta metoda nie wymaga obecności [[polimeraza DNA|polimerazy DNA]] do tworzenia drugiej nici DNA. Zamiast tego wrażliwość ligazy na błędne parowanie zasad jest wykorzystywana do określenia sekwencji badanego odcinka DNA
* Sekwencjonowanie poprzez ligację stanowi technikę sekwencjonowania wykorzystującą [[Enzymy|enzym]] [[ligaza DNA|ligazę DNA]] do identyfikacji nukleotydu w danej pozycji w sekwencji. W odróżnieniu od wielu technik sekwencjonowania ta metoda nie wymaga obecności [[polimeraza DNA|polimerazy DNA]] do tworzenia drugiej nici DNA. Zamiast tego wrażliwość ligazy na błędne parowanie zasad jest wykorzystywana do określenia sekwencji badanego odcinka DNA
* Sekwencjonowanie przez hybrydyzację stanowi zbiór metod wykorzystujący [[Hybrydyzacja kwasów nukleinowych|hybrydyzację]] jednej nici DNA do drugiej nici komplementarnej. W przypadku [[Oligonukleotydy|oligonukleotydów]] proces ten jest wrażliwy nawet na obecność pojedynczej niesparowanej zasady. Jedną z dróg sekwencjonowania przy użyciu tej metody jest wykorzystanie [[Mikromacierz DNA|mikromacierzy DNA]] zawierających krótkie fragmenty genomowego DNA oraz wiele ich wariancji sekwencyjnych. Obecnie metoda ta jest powoli wypierana przez techniki sekwencjonowania poprzez syntezę<ref>{{Cytuj | autor=Drmanac R, Drmanac S, Chui G, Diaz R, Hou A, Jin H, Jin P, Kwon S, Lacy S, Moeur B, Shafto J, Swanson D, Ukrainczyk T, Xu C, Little D | tytuł=Sequencing by hybridization (SBH): advantages, achievements, and opportunities | czasopismo=Adv Biochem Eng Biotechnol | data=2002 | wolumin=77 | s=75-101 | pmid=12227738}}</ref>.
* Sekwencjonowanie przez hybrydyzację stanowi zbiór metod wykorzystujący [[Hybrydyzacja kwasów nukleinowych|hybrydyzację]] jednej nici DNA do drugiej nici komplementarnej. W przypadku [[Oligonukleotydy|oligonukleotydów]] proces ten jest wrażliwy nawet na obecność pojedynczej niesparowanej zasady. Jedną z dróg sekwencjonowania przy użyciu tej metody jest wykorzystanie [[Mikromacierz DNA|mikromacierzy DNA]] zawierających krótkie fragmenty genomowego DNA oraz wiele ich wariancji sekwencyjnych. Obecnie metoda ta jest powoli wypierana przez techniki sekwencjonowania poprzez syntezę<ref>{{cytuj | autor r= Radoje Drmanac, Snezana Drmanac, Gloria Chui, Robert Diaz, Aaron Hou, Hui Jin, Paul Jin, Sunhee Kwon, Scott Lacy, Bill Moeur, Jay Shafto, Don Swanson, Tatjana Ukrainczyk, Chongjun Xu, Deane Little | tytuł = Chip Technology|rozdział=Sequencing by Hybridization (SBH): Advantages, Achievements, and Opportunities | data = 2002 | isbn = 978-3-540-43215-9 | wolumin = 77 | miejsce = Berlin, Heidelberg | wydawca = Springer Berlin Heidelberg | s = 75–101 | doi = 10.1007/3-540-45713-5_5 | pmid=12227738| język = en | dostęp = z}}</ref>.


=== Synteza DNA ===
=== Synteza DNA ===
Jednym z głównych ograniczeń dla rozwoju biologii syntetycznej jest czas i środki finansowe potrzebne do syntezy dużych fragmentów DNA zawierających sztuczne zaprojektowane sekwencje. Dla sprawnego działania biolodzy syntetyczni potrzebują bardziej efektywnych technik [[chemiczna synteza oligonukleotydów|syntezy DNA]] niż istniejące obecnie. Proces syntezy ''de novo'' dużych fragmentów DNA jest często nazywany w literaturze [[synteza genów|syntezą genów]].
Jednym z głównych ograniczeń dla rozwoju biologii syntetycznej jest czas i środki finansowe potrzebne do syntezy dużych fragmentów DNA zawierających sztuczne zaprojektowane sekwencje. Dla sprawnego działania biolodzy syntetyczni potrzebują bardziej efektywnych technik [[chemiczna synteza oligonukleotydów|syntezy DNA]] niż istniejące obecnie. Proces syntezy ''de novo'' dużych fragmentów DNA jest często nazywany w literaturze [[synteza genów|syntezą genów]].


W 2002 roku doniesiono o syntezie liczącego 7741 par zasad genomu wirusa [[choroba Heinego-Medina|polio]]. Została ona przeprowadzona na podstawie dostępnej publicznie sekwencji i kosztowała 2 lata pracy zespołu badawczego<ref>{{Cytuj pismo |autor=Couzin J |tytuł=Virology. Active poliovirus baked from scratch |czasopismo=Science |numer=297 |wydanie=5579 |strony=174–5 |rok=2002 |pmid=12114601 |doi=10.1126/science.297.5579.174b}}</ref>. Natomiast w 2003 udało się otrzymać kompletny genom (liczący 5386 par zasad) [[bakteriofag]]a [[Bakteriofag ΦX174|Phi X 174]] w czasie jedynie dwóch tygodni<ref>{{Cytuj pismo | nazwisko = Smith | imię = HO | nazwisko2 = Hutchison | imię2 = CA | nazwisko3 = Pfannkoch | imię3 = C | nazwisko4 = Venter | imię4 = JC | tytuł = Generating a synthetic genome by whole genome assembly: phiX174 bacteriophage from synthetic oligonucleotides. | czasopismo = Proc Natl Acad Sci U S A | wolumin = 100 | numer = 26 | strony = 15440-5 | miesiąc = Dec | rok = 2003 | doi = 10.1073/pnas.2237126100 | pmid = 14657399}}</ref>.
W 2002 roku doniesiono o syntezie liczącego 7741 par zasad genomu wirusa [[choroba Heinego-Medina|polio]]. Została ona przeprowadzona na podstawie dostępnej publicznie sekwencji i kosztowała 2 lata pracy zespołu badawczego<ref>{{cytuj | autor = Jennifer Couzin | tytuł = Active Poliovirus Baked From Scratch | czasopismo = Science | data = 2002 | wolumin = 297 | numer = 5579 | s = 174–175 | doi = 10.1126/science.297.5579.174b| pmid=1211460 | język = en | dostęp = o}}</ref>. Natomiast w 2003 udało się otrzymać kompletny genom (liczący 5386 par zasad) [[Bakteriofag ΦX174|bakteriofaga ΦX174]] w czasie jedynie dwóch tygodni<ref>{{cytuj | autor = Hamilton O. Smith, Clyde A. Hutchison, Cynthia Pfannkoch, J. Craig Venter | tytuł = Generating a synthetic genome by whole genome assembly: φX174 bacteriophage from synthetic oligonucleotides | czasopismo = Proceedings of the National Academy of Sciences | data = 2003 | wolumin = 100 | numer = 26 | s = 15440–15445 | doi = 10.1073/pnas.2237126100 | pmid = 14657399 | pmc = PMC307586 | język = en}}</ref>.


W 2006 roku grupa badawcza Craiga Ventera skonstruowała i opatentowała syntetyczny, minimalny do utrzymania się przy życiu, genom nowego organizmu, nazwanego później ''[[Mycoplasma laboratorium]]''. Obecnie ta grupa badawcza dąży do wprowadzenia tego syntetycznego genomu do żywej komórki<ref>{{Cytuj pismo |autor= DG Gibson, Benders GA, Andrews-Pfannkoch C, Denisova EA, Baden-Tillson H, Zaveri J, Stockwell TB, Brownley A, Thomas DW, Algire MA, Merryman C, Young L, Noskov VN, Glass JI, Venter JC, Hutchison CA 3rd, Smith HO.|tytuł=Complete chemical synthesis, assembly, and cloning of a Mycoplasma genitalium genome| czasopismo = Science | numer = 319 | wydanie = 5867 | strony = 1215–20 | data = 2008-01-24 | pmid = 18218864 | doi = 10.1126/science.1151721}}</ref>.
W 2006 roku grupa badawcza Craiga Ventera skonstruowała i opatentowała syntetyczny, minimalny do utrzymania się przy życiu, genom nowego organizmu, nazwanego później ''[[Mycoplasma laboratorium]]''<ref>{{cytuj | autor = Daniel G. Gibson, Gwynedd A. Benders, Cynthia Andrews-Pfannkoch, Evgeniya A. Denisova, Holly Baden-Tillson, Jayshree Zaveri, Timothy B. Stockwell, Anushka Brownley, David W. Thomas, Mikkel A. Algire, Chuck Merryman, Lei Young, Vladimir N. Noskov, John I. Glass, J. Craig Venter, Clyde A. Hutchison, Hamilton O. Smith | tytuł = Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome | czasopismo = Science | data = 20085 | wolumin = 319 | numer = 5867 | s = 1215–1220 | doi = 10.1126/science.1151721| pmid = 18218864 | język = en | dostęp = z}}</ref>.


W 2007 roku doniesiono o pierwszych komercyjnych firmach oferujących syntezę większych fragmentów DNA (do 2000 par zasad) w cenie 1 $ za parę zasad. Do połowy 2009 cena za jedną parę zasad spadła do około 0,4 $. Tendencja do systematycznego spadku cen za syntezę DNA prawdopodobnie doprowadzi do spadku zainteresowania klasycznym klonowaniem [[cDNA]] na rzecz zakupu syntetycznych fragmentów DNA.
W 2007 roku doniesiono o pierwszych komercyjnych firmach oferujących syntezę większych fragmentów DNA (do 2000 par zasad) w cenie 1 $ za parę zasad. Do połowy 2009 cena za jedną parę zasad spadła do około 0,4 $. Tendencja do systematycznego spadku cen za syntezę DNA może doprowadzić do spadku zainteresowania klasycznym klonowaniem [[cDNA]] na rzecz zakupu syntetycznych fragmentów DNA.


=== Modelowanie matematyczne ===
=== Modelowanie matematyczne ===
Tworzenie matematycznych modeli opisujących projektowany układ pozwala na przewidzenie niektórych jego cech co może posłużyć do jego udoskonalenia w celu wyeliminowania wad lub wprowadzenia pewnych usprawnień. Obecnie zostały rozwinięte wielkoskalowe modele sieci genetycznych tworzone z myślą o zastosowaniach w biologii syntetycznej. Pozwalają one na odtwarzanie podstawowych procesów biologicznych takich jak transkrypcja, translacja oraz wpływ czynników transkrypcyjnych oraz sygnałów środowiskowych na działanie obwodów genetycznych<ref name="Kaznessis2007">{{otwarty dostęp}} {{cytuj pismo | autor = Kaznessis, Yiannis N. | tytuł = Models for synthetic biology | czasopismo = BMC Systems Biology | wolumin = 1 | wydanie = 1 | strony = 47 | rok = 2007 | doi = 10.1186/1752-0509-1-47 | url = http://bmcsystbiol.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/1752-0509-1-47}}</ref>.
Tworzenie matematycznych modeli opisujących projektowany układ pozwala na przewidzenie niektórych jego cech co może posłużyć do jego udoskonalenia w celu wyeliminowania wad lub wprowadzenia pewnych usprawnień. Obecnie zostały rozwinięte wielkoskalowe modele sieci genetycznych tworzone z myślą o zastosowaniach w biologii syntetycznej. Pozwalają one na odtwarzanie podstawowych procesów biologicznych takich jak transkrypcja, translacja oraz wpływ czynników transkrypcyjnych oraz sygnałów środowiskowych na działanie obwodów genetycznych<ref name="Kaznessis2007">{{cytuj | autor = Yiannis N. Kaznessis | tytuł = Models for synthetic biology | czasopismo = BMC Systems Biology | data = 2007 | wolumin = 1 | numer = 1 | doi = 10.1186/1752-0509-1-47 | pmid = 17986347 | pmc = PMC2194732 | język = en}}</ref>.


Do prowadzenia takich symulacji można wykorzystać różnorodne [[program komputerowy|oprogramowanie komputerowe]]. Do często stosowanych programów należą:
Do prowadzenia takich symulacji można wykorzystać różnorodne [[program komputerowy|oprogramowanie komputerowe]]. Do często stosowanych programów należą:
Linia 79: Linia 73:


== Zobacz też ==
== Zobacz też ==
* [[biologia systemowa]]
* [[biologia systemów]]
* [[iGEM]]
* [[iGEM]]
* [[bioinżynieria]]
* [[bioinżynieria]]
Linia 88: Linia 82:


== Linki zewnętrzne ==
== Linki zewnętrzne ==
* {{Cytuj stronę | url = http://syntheticbiology.org/ | tytuł = strona główna syntheticbiology.org | opublikowany = syntheticbiology.org | archiwum = https://web.archive.org/web/20170920000348/http://syntheticbiology.org/ | zarchiwizowano = 2017-09-20}}
* {{Cytuj | tytuł = strona główna syntheticbiology.org | opublikowany = syntheticbiology.org | archiwum = https://web.archive.org/web/20170920000348/http://syntheticbiology.org/}}
* [http://www.synbioproject.org Synthetic Biology Project] Wydarzenia naukowe i publikacje związane z biologią syntetyczną
* [http://www.synbioproject.org Synthetic Biology Project] Wydarzenia naukowe i publikacje związane z biologią syntetyczną
* [http://www.thehastingscenter.org/Issues/Default.aspx?v=2392 strona Hastings Center poświęcona biologii syntetycznej ] zbiór różnorodnych informacji związanych z biologią syntetyczną
* [http://www.thehastingscenter.org/Issues/Default.aspx?v=2392 strona Hastings Center poświęcona biologii syntetycznej ] zbiór różnorodnych informacji związanych z biologią syntetyczną
* [http://www.synberc.org Synthetic Biology Engineering Research Center (SynBERC)] Inicjatywa poświęcona rozwojowi biologii syntetycznej
* [http://www.synberc.org Synthetic Biology Engineering Research Center (SynBERC)] Inicjatywa poświęcona rozwojowi biologii syntetycznej
* {{Cytuj stronę | url = http://www.ars-synthetica.net/ | tytuł = Ars Synthetica | opublikowany = ars-synthetica.net | archiwum = https://web.archive.org/web/20201130170509/http://www.ars-synthetica.net/ | zarchiwizowano = 2020-11-30}} wielotematyczne forum poświęcone biologii syntetycznej.
* {{Cytuj | tytuł = Ars Synthetica | opublikowany = ars-synthetica.net | archiwum = https://web.archive.org/web/20201130170509/http://www.ars-synthetica.net/}} wielotematyczne forum poświęcone biologii syntetycznej.
* {{Cytuj stronę | url = http://web.rollins.edu/~tlairson/tech/synlife5.html | tytuł = przekrojowy artykuł o biologii syntetycznej | opublikowany = web.rollins.edu | archiwum = https://web.archive.org/web/20071220222837/http://web.rollins.edu/~tlairson/tech/synlife5.html | zarchiwizowano = 2007-12-20}}
* {{Cytuj | tytuł = przekrojowy artykuł o biologii syntetycznej | opublikowany = web.rollins.edu | archiwum = https://web.archive.org/web/20071220222837/http://web.rollins.edu/~tlairson/tech/synlife5.html}}
* [http://synbioss.sourceforge.net The Synthetic Biology Software Suite]. Darmowe oprogramowanie do modelowania syntetycznych obwodów genetycznych
* [http://synbioss.sourceforge.net The Synthetic Biology Software Suite]. Darmowe oprogramowanie do modelowania syntetycznych obwodów genetycznych
* [http://www.biobuilder.org/ Biobuilder.org] strona edukacyjna poświęcona biologii syntetycznej
* [http://www.biobuilder.org/ Biobuilder.org] strona edukacyjna poświęcona biologii syntetycznej

Wersja z 10:23, 5 paź 2023

Biologia syntetyczna – dyscyplina naukowa stanowiąca połączenie biologii molekularnej i inżynierii, której celem jest projektowanie i tworzenie sztucznych systemów biologicznych wzorowanych na naturalnych. W odróżnieniu od klasycznej inżynierii genetycznej biologia syntetyczna kładzie duży nacisk na racjonalne projektowanie nowych systemów oraz intensywne wykorzystanie technik modelowania matematycznego w celu przewidzenia zachowania się układu oraz optymalizacji jego działania.

Historia

Wacław Szybalski i James Watson w bibliotece IBB PAN w Warszawie

Termin „biologia syntetyczna” zaczął pojawiać się w literaturze na początku XX w. Prawdopodobnie pierwszym przykładem jego użycia jest książka Stéphane'a Leduca(inne języki) „La Biologie Synthetique” z 1912 roku[1][2]. Za twórcę współczesnego rozumienia tego określenia uznawany jest polski genetyk Wacław Szybalski, który przedstawił swoją koncepcję biologii syntetycznej podczas panelu dyskusyjnego w trakcie konferencji Eighteenth Annual "OHOLO" Biological Conference on Strategies for the Control of Gene Expression w 1973 roku w Zichron Ja’akow w Izraelu[1][3].

Dynamiczny rozwój biologii molekularnej oraz bioinformatyki jaki miał miejsce pod koniec XX wieku stworzył solidne podwaliny pod biologię syntetyczną. Kompletne poznanie genomów wielu organizmów oraz stworzenie matematycznych modeli opisujących interakcje genów i regulację ich ekspresji także były konieczne dla rozwoju tej dyscypliny. Bardzo duży wkład do jej powstania włożył Craig Venter, który jest jednym z twórców genomiki oraz metagenomiki oraz pierwszego syntetycznego genomu[4].

Dawniej termin biologia syntetyczna był stosowany także do opisu podejścia metodologicznego w biologii polegającego na integracji różnych dyscyplin badawczych w celu całościowego opisu systemów biologicznych. Jednakże obecnie taka definicja biologii syntetycznej nie jest poprawna ponieważ realizacją powyższych założeń zajmuje się biologia systemowa, której celem jest zbieranie i przetwarzanie dużej ilości danych z wysokoprzepustowych eksperymentów genomicznych i proteomicznych.

Tematy przewodnie

Biologia molekularna

Ligacja dwóch fragmentów DNA stanowi jedną z podstawowych technik w biologii molekularnej

Celem przewodnim biologii molekularnej jest wytłumaczenie procesów zachodzących w żywych organizmach na poziomie biocząsteczek oraz poznanie właściwości ich samych. W celu zrozumienia działania układów biologicznych, które zazwyczaj są bardzo skomplikowane można budować ich syntetyczne, uproszczone wersje dzięki którym można zweryfikować hipotezy dotyczące ich działania. Przykładem mogą być wczesne badania genetycznych układów regulatorowych takich jak repressylator[5], badany przez grupę Michaela Elowitza[6]. Badacze ci najpierw stworzyli działający model badanego układu a dopiero później otrzymali odpowiedni konstrukt genetyczny i wprowadzili go do komórek. Dane doświadczalne wykazywały bardzo dużą zgodność z modelem teoretycznym, co potwierdziło słuszność takiej metodyki prowadzenia badań.

Obecnie podejmowane są różne inicjatywy polegające na standaryzacji technik biologii molekularnej stosowanych w biologii syntetycznej. Jedną z nich jest wprowadzenie formatu Biobrick. Jego ideą jest podział sekwencji DNA, ze względu na pełnioną funkcję. Przykładowo można wyróżnić sekwencje kodujące białka, promotory lub terminatory. Każdy z takich elementów jest oflankowany z obydwu stron przez ściśle określone sekwencje nazywane prefiksem i suffiksem, zawierające miejsca rozpoznawane przez charakterystyczne enzymy restrykcyjne. Dzięki temu możliwe jest łatwe tworzenie dużych fragmentów DNA z mniejszych elementów składowych. Takie urządzenia biologiczne mogą pełnić różnorodne role i stanowić zarazem fragmenty większych syntetycznych obwodów genetycznych lub całych sieci regulacyjnych.

Chemia organiczna

Układy biologiczne z punktu widzenia termodynamiki stanowią układy otwarte w których zachodzi bardzo wiele reakcji chemicznych. Z chwilą dokonania pierwszych syntez organicznych dokonanych przez Wöhlera w XIX wieku datuje się powstanie współczesnej chemii organicznej. W ten sam sposób można uznać, że pewne aspekty biologii syntetycznej są kontynuacją idei chemii syntetycznej. Chodzi tu nie tylko o syntezę nowych związków czynnych biologicznie oraz białek i kwasów nukleinowych o określonych właściwościach ale także o badania nad biogenezą i perspektywami tworzenia całkowicie sztucznych żywych organizmów (abiogenezą). Przykładami współcześnie (2009) żyjących naukowców zajmujących się tą tematyką są Eric Kool[7], Steven Benner[8], Carlos Bustamante[9] i Jack W. Szostak[10].

Inżynieria

Wielu inżynierów traktuje biologię jako gałąź technologii. Biologia syntetyczna zawiera w sobie rozszerzone definicję biotechnologii oraz inżynierii genetycznej a jej ostatecznym celem jest tworzenie sztucznych systemów biologicznych zdolnych do odbioru i przetwarzania informacji napływających z zewnątrz, co prowadzi do wykonania określonych działań. Ich rezultaty mogą być różne i obejmować różne efekty fizjologiczne takie jak produkcja związków chemicznych lub energii, zmiana zachowania się organizmu lub nawet jego śmierć[11]. Przykładem mogą być prace przeprowadzone przez Christophera Voigta polegające na zmodyfikowaniu systemu sekrecji białek występującego naturalnie u Salmonella typhimurium tak aby bakteria wydzielała na zewnątrz nić pajęczą a nie białka odpowiedzialne za wirulencję. Inne badania prowadzone przez zespół tego badacza obejmowały m.in. otrzymanie szczepu bakterii Escherichia coli zdolnego do zmiany ekspresji niektórych genów w zależności od natężenia światła[12].

Jednym z wyróżniających aspektów biologii syntetycznej jest duży nacisk na projektowanie systemów mających potencjalnie duże zastosowanie praktyczne, które ponadto są modularne i łatwe w rozbudowie. Dlatego też powstają formaty takie jak wymieniony wcześniej Biobrick mające za zadanie ułatwiać projektowanie i budowanie tych układów. Dobrymi przykładami takich badań są prace Tima Gardnera oraz Jamesa Collinsa nad przełącznikami ekspresji genów[13], utworzenie Registry of Standard Biological Parts[14] oraz wiele projektów realizowanych w ramach konkursu iGEM.

Modelowanie i projektowanie ścieżek metabolicznych stanowi jeden z istotnych elementów biologii syntetycznej

Modelowanie matematyczne

Obecnie modelowanie zachowania się układów biologicznych odgrywa ogromne znaczenie w biologii syntetycznej. Wiele metod matematycznych znalazło zastosowanie do symulowania zachowania działania układów badanych przez tę dyscyplinę. Często stosowane są implementacje teorii grafów, algebry Boole'a, układy zwyczajnych równań różniczkowych, stochastyczne równania różniczkowe oraz procesy Markowa. Ponieważ rozpatrywane systemy biologiczne mieszczą się w matematycznej definicji układu dynamicznego to do ich badania można stosować zasadniczo wszystkie techniki rozwinięte przez teorię układów dynamicznych takie jak analiza bifurkacji. Dostępnych jest wiele narzędzi programistycznych umożliwiających prowadzenie takich symulacji a także racjonalne projektowanie obwodów genetycznych z czego wiele jest darmowo dostępnych.

Niestety wraz ze wzrostem złożoności układu drastycznie narasta złożoność obliczeniowa symulacji oraz stopień nieprzewidywalności zachowania się układu. Dodatkowym utrudnieniem w tworzeniu poprawnie działających modeli jest duża liczba czynników zewnętrznych, które zakłócają jego działanie a często nie są należycie uwzględniane (bądź nie są znane) podczas konstruowania takich modeli.

Kwestie etyczne i polityczne

Możliwe zagrożenia

Dynamiczny rozwój biologii syntetycznej zainicjował serię pytań dotyczących etyki, zagrożenia biologicznego, medycyny oraz ochrony własności intelektualnej. Podobnie jak podczas wcześniejszych debat na temat biotechnologii powstało wiele obaw związanych z niewłaściwym wykorzystaniem nowych odkryć i technologii będących owocami biologii syntetycznej. Przykładem może być teoretyczna możliwość otrzymania patogennych mikroorganizmów na skutek zaistnienia nieznanych wcześniej efektów wywołanych przez wprowadzenie obcych układów regulujących ekspresję genów[15]. Badania przeprowadzone przez J. Craig Venter Institute, MIT oraz CSIS w 2007 miały na celu porównanie kilku opcji politycznych oceniających niebezpieczeństwo takich badań. Ponadto pojawiło się też kilka innych inicjatyw, których celem jest współpraca organizacji rządowych i naukowców nad krytyczną analizą możliwych zagrożeń wynikających z wprowadzania szeroskalowych modyfikacji genetycznych do organizmów. Przedstawiony w 2008 roku raport IASB "Technical solutions for biosecurity in synthetic biology"[16] wyrósł z wcześniejszych propozycji wprowadzenia usprawnień technicznych zapewniających większe bezpieczeństwo w zakładach przemysłowych i laboratoriach wykorzystujących osiągnięcia biologii syntetycznej. Ponadto duże kontrowersje wzbudzają spory dotyczące praw patentowych do określonych sekwencji DNA lub białek.

Problemy etyczne i socjologiczne

Na wielu stronach internetowych poświęconych biologii syntetycznej przedstawiony został wpływ biologii syntetycznej na społeczeństwo i poruszone zostały niektóre problemy etyczne związane z tą dyscypliną dotyczące zwłaszcza odbioru przez opinię publiczną[17][18][19].

Podjęto starania w celu poprawy odbioru zarówno biotechnologii, jak i biologii syntetycznej przez specjalistów z innych dziedzin oraz resztę społeczeństwa. Mają one często postać krótkich spotkań na których określa się wskazówki oraz regulacje postępowania w kwestiach społecznych. Niestety w wielu przypadkach takie normy postępowania nie są wystarczające w obliczu nowych zagadnień biologii syntetycznej[20]. Przykładem działań w których próbuje się nawiązać długofalową współpracę pomiędzy ośrodkami akademickimi, które są organizowane przez Synthetic Biology Engineering Research Center[21] i Synbiosafe[22].

Innymi przykładami mogą być powstanie w 2006 roku Międzynarodowego Konsorcjum Syntezy Polinukleotydów (ang. The International Consortium for Polynucleotide Synthesis), którego głównym zadaniem jest monitorowanie syntez sztucznych genów oraz innych fragmentów genomów[23] oraz Przemysłowego Stowarzyszenia Biologii Syntetycznej (ang. Industry Association Synthetic Biology)[24].

Istotne technologie

Sekwencjonowanie DNA

Zestaw sekwenatorów DNA

Znajomość dokładnej sekwencji DNA jest obecnie niezbędna do prowadzenia badań w zakresie biologii molekularnej i syntetycznej. Rozwój technik sekwencjonowania znacznie przyśpieszył rozwój współczesnej biologii. Ponadto wprowadzenie licznych usprawnień technicznych oraz lepszych metod bioinformatycznej obróbki danych znacznie przyśpieszyło proces sekwencjonowania. Umożliwiło to poznanie pełnego genomu człowieka oraz wielu innych organizmów.

Biolodzy syntetyczni wykorzystują sekwencjonowanie do kilku celów. Po pierwsze zakrojone na szeroką skalę projekty badania całych genomów pozwalają na lepsze zbadania naturalnie występujących organizmów. Dokładna znajomość naturalnych genomów jest konieczna do ich modyfikowania bądź projektowania ich sztucznych odpowiedników. Innym celem sekwencjonowania jest ustalenie poprawności skonstruowanych sieci genetycznych i wykluczenie obecności przypadkowych mutacji, które mogłyby zaburzyć ich działanie. W celu tworzenia i kontroli jakości dużych fragmentów DNA konieczne jest wprowadzenie tanich i szybkich metod sekwencjonowania. Można do nich zaliczyć:

  • Pirosekwencjonowanie metodą 454 – jest to technika wprowadzona przez firmę 454 Life Sciences znacznie szybsza niż klasyczne techniki sekwencjonowania. Jest to technika sekwencjonowania poprzez syntezę wykorzystująca specyficzny zestaw enzymów pozwalający na prowadzenie sekwencjonowania w czasie syntezy łańcucha DNA. Metoda 454 umożliwia prowadzenie wielu sekwencjonowań w tym samym czasie (sekwencjonowanie równoległe), dzięki czemu szybkość procesu znacząco wzrasta[25][26].
  • Sekwencjonowanie poprzez ligację stanowi technikę sekwencjonowania wykorzystującą enzym ligazę DNA do identyfikacji nukleotydu w danej pozycji w sekwencji. W odróżnieniu od wielu technik sekwencjonowania ta metoda nie wymaga obecności polimerazy DNA do tworzenia drugiej nici DNA. Zamiast tego wrażliwość ligazy na błędne parowanie zasad jest wykorzystywana do określenia sekwencji badanego odcinka DNA
  • Sekwencjonowanie przez hybrydyzację stanowi zbiór metod wykorzystujący hybrydyzację jednej nici DNA do drugiej nici komplementarnej. W przypadku oligonukleotydów proces ten jest wrażliwy nawet na obecność pojedynczej niesparowanej zasady. Jedną z dróg sekwencjonowania przy użyciu tej metody jest wykorzystanie mikromacierzy DNA zawierających krótkie fragmenty genomowego DNA oraz wiele ich wariancji sekwencyjnych. Obecnie metoda ta jest powoli wypierana przez techniki sekwencjonowania poprzez syntezę[27].

Synteza DNA

Jednym z głównych ograniczeń dla rozwoju biologii syntetycznej jest czas i środki finansowe potrzebne do syntezy dużych fragmentów DNA zawierających sztuczne zaprojektowane sekwencje. Dla sprawnego działania biolodzy syntetyczni potrzebują bardziej efektywnych technik syntezy DNA niż istniejące obecnie. Proces syntezy de novo dużych fragmentów DNA jest często nazywany w literaturze syntezą genów.

W 2002 roku doniesiono o syntezie liczącego 7741 par zasad genomu wirusa polio. Została ona przeprowadzona na podstawie dostępnej publicznie sekwencji i kosztowała 2 lata pracy zespołu badawczego[28]. Natomiast w 2003 udało się otrzymać kompletny genom (liczący 5386 par zasad) bakteriofaga ΦX174 w czasie jedynie dwóch tygodni[29].

W 2006 roku grupa badawcza Craiga Ventera skonstruowała i opatentowała syntetyczny, minimalny do utrzymania się przy życiu, genom nowego organizmu, nazwanego później Mycoplasma laboratorium[30].

W 2007 roku doniesiono o pierwszych komercyjnych firmach oferujących syntezę większych fragmentów DNA (do 2000 par zasad) w cenie 1 $ za parę zasad. Do połowy 2009 cena za jedną parę zasad spadła do około 0,4 $. Tendencja do systematycznego spadku cen za syntezę DNA może doprowadzić do spadku zainteresowania klasycznym klonowaniem cDNA na rzecz zakupu syntetycznych fragmentów DNA.

Modelowanie matematyczne

Tworzenie matematycznych modeli opisujących projektowany układ pozwala na przewidzenie niektórych jego cech co może posłużyć do jego udoskonalenia w celu wyeliminowania wad lub wprowadzenia pewnych usprawnień. Obecnie zostały rozwinięte wielkoskalowe modele sieci genetycznych tworzone z myślą o zastosowaniach w biologii syntetycznej. Pozwalają one na odtwarzanie podstawowych procesów biologicznych takich jak transkrypcja, translacja oraz wpływ czynników transkrypcyjnych oraz sygnałów środowiskowych na działanie obwodów genetycznych[31].

Do prowadzenia takich symulacji można wykorzystać różnorodne oprogramowanie komputerowe. Do często stosowanych programów należą:

Zobacz też

Przypisy

  1. a b Dirk Stemerding, Virgil Rerimassie: Discourses on Synthetic Biology in Europe. The Hague: Rathenau Instituut, 2013, s. 4.
  2. Stéphane Leduc: La Biologie Synthetique. Paris: A. Poinat, 1912.
  3. Panel discussion, [w:] Control of Gene Expression, Boston, MA: Springer, 1974 (seria Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 44), s. 403–420, DOI10.1007/978-1-4684-3246-6_25, ISBN 978-1-4684-3246-6 (ang.), patrz s. 405.
  4. Daniel G. Gibson i inni, Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome, „Science”, 319 (5867), 2008, s. 1215–1220, DOI10.1126/science.1151721, PMID18218864 (ang.).
  5. Michael B. Elowitz, Stanislas Leibler, A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators, „Nature”, 403 (6767), 2000, s. 335–338, DOI10.1038/35002125, PMID10659856 (ang.).
  6. The Elowitz Lab [Caltech] [online], www.elowitz.caltech.edu [dostęp 2017-11-22].
  7. Strona WWW E. Koola
  8. The Benner Group, University of Florida [zarchiwizowane 2006-07-20].
  9. Strona WWW C. Bustamante. [dostęp 2009-09-21]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-08-18)].
  10. Strona WWW J. Szostaka
  11. Paras Chopra, Akhil Kamma. Engineering life through Synthetic Biology. „In Silico Biology”, 2008-06-09. 
  12. Anselm Levskaya i inni, Engineering Escherichia coli to see light, „Nature”, 438 (7067), 2005, s. 441–442, DOI10.1038/nature04405, PMID16306980 (ang.).
  13. Timothy S. Gardner, Charles R. Cantor, James J. Collins, Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli, „Nature”, 403 (6767), 2000, s. 339–342, DOI10.1038/35002131, PMID10659857 (ang.).
  14. Registry of Standard Biological Parts. partsregistry.org. [dostęp 2009-09-22]. (ang.).
  15. Synthetic Biohazard Non-proliferation [online], arep.med.harvard.edu [dostęp 2017-11-22].
  16. realtime.at - Domain gecatcht [online], www.ia-sb.eu [dostęp 2020-01-21].
  17. http://openwetware.org/wiki/Synthetic_Society OpenWetWare
  18. https://web.archive.org/web/20100131134518/http://www.synbiosafe.eu/forum/ SYNBIOSAFE forum
  19. Synbiosafe [online], www.synbiosafe.eu [dostęp 2019-02-21] [zarchiwizowane z adresu 2016-06-23] (ang.).
  20. Markus Schmidt, Diffusion of synthetic biology: a challenge to biosafety, „Systems and Synthetic Biology”, 2 (1-2), 2008, s. 1–6, DOI10.1007/s11693-008-9018-z, PMID19003431, PMCIDPMC2671588 (ang.).
  21. Synberc (Synthetic Biology Research Center) | EBRC [online], www.synberc.org [dostęp 2019-06-15] (ang.).
  22. http://www.synbiosafe.eu SYNBIOSAFE
  23. A Practical Perspective on DNA Synthesis and Biological Security. [dostęp 2009-09-28]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-02-15)].
  24. International Association Synthetic Biology - IASB a consortium of biotech companies
  25. M. Ronaghi, Pyrosequencing Sheds Light on DNA Sequencing, „Genome Research”, 11 (1), 2001, s. 3–11, DOI10.1101/gr.11.1.3, PMID11156611.
  26. 454 Life Sciences Homepage [zarchiwizowane 2008-03-18].
  27. Radoje Drmanac i inni, Sequencing by Hybridization (SBH): Advantages, Achievements, and Opportunities, [w:] Chip Technology, t. 77, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2002, s. 75–101, DOI10.1007/3-540-45713-5_5, ISBN 978-3-540-43215-9, PMID12227738 (ang.).
  28. Jennifer Couzin, Active Poliovirus Baked From Scratch, „Science”, 297 (5579), 2002, s. 174–175, DOI10.1126/science.297.5579.174b, PMID1211460 (ang.).
  29. Hamilton O. Smith i inni, Generating a synthetic genome by whole genome assembly: φX174 bacteriophage from synthetic oligonucleotides, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 100 (26), 2003, s. 15440–15445, DOI10.1073/pnas.2237126100, PMID14657399, PMCIDPMC307586 (ang.).
  30. Daniel G. Gibson i inni, Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome, „Science”, 319 (5867), 2008, s. 1215–1220, DOI10.1126/science.1151721, PMID18218864 (ang.).
  31. Yiannis N. Kaznessis, Models for synthetic biology, „BMC Systems Biology”, 1 (1), 2007, DOI10.1186/1752-0509-1-47, PMID17986347, PMCIDPMC2194732 (ang.).

Linki zewnętrzne