Mga Tala ng University ng Singularity - Digital Biology (7 ng 25)

Raymond McCauley: Digital Biology

Ang tagapagsalita:

Sinaliksik ni Raymond kung paano ang pag-aaplay ng teknolohiya sa buhay - biology, genetika, gamot, agrikultura - ay nakakaapekto sa bawat isa sa atin .. Kilala siya sa paggamit ng mga halimbawa ng kwentong pambu-kwento at pababa upang ipakita kung gaano kabilis ang mga pagbabagong ito, ngayon.

Si Raymond ay: Tagapangulo ng Biotech Track sa Singularity University (http://singularityu.org/), isang palagay sa isip ng Silicon Valley na nakatuon sa mga pinuno ng pagsasanay tungkol sa mga eksponensyang teknolohiya. Ang co-founder at Chief Architect for BioCurious (http://biocurious.org/), ang hackerspace para sa biotech, isang hindi-profit na kung saan ang mga propesyonal na siyentipiko, mga hobbyist ng DIYbio at negosyante ay nagtutulungan upang idisenyo ang susunod na malaking bagay na darating sa garahe ng Silicon Valley. Bahagi ng koponan na binuo ng susunod na henerasyon na sumunod sa DNA sa Illumina, kung saan siya ay nagtrabaho sa bioinformatics, pagkakasunud-sunod ng kanser, at personal na genomics. Ang kanyang trabaho at kwento ay itinampok sa Wired, Forbes, Oras, at Kalikasan.

Ang natutunan ko kay Raymond

Tulad ni Brad, si Raymond ay isang ginamit din na Prezi, nag-link sa kanyang mga slide dito

Sinimulan ni Raymond sa pamamagitan ng pagtukoy sa saklaw ng kung ano ang itinuturing niyang Biotechnology: 1/3 ng pandaigdigang ekonomiya: ito ay gamot, agrikultura, enerhiya, manufacturing at supply chain (maraming mga kahulugan ang nagkokonekta sa natatanging mga teknolohikal na tema at dapat magkaroon ng kahulugan ngayon)

Mayroong tatlong piraso ng digital biology ayon kay Raymond: Pagsunod sa DNA, genetic engineering at democratizing access sa mga tool.

Kaya ano ang pagkakasunud-sunod?

Ang pagkakasunud-sunod ng genome ay inaalam ang pagkakasunud-sunod ng mga DNA nucleotides, o mga base, sa isang genome - ang pagkakasunud-sunod ng As, Cs, Gs, at Ts na bumubuo ng DNA ng isang organismo. Ang genome ng tao ay binubuo ng higit sa 3 bilyon ng mga genetic na titik na ito.

Ngayon, ang pagkakasunud-sunod ng DNA sa isang malaking sukat - ang sukat na kinakailangan para sa mga mapaghangad na proyekto tulad ng pag-uuri ng isang buong genome - ay kadalasang ginagawa ng mga makinang tech. Tulad ng pag-scan ng iyong mata ng isang pagkakasunod-sunod ng mga titik upang mabasa ang isang pangungusap, ang mga makina ay "basahin" ng isang pagkakasunud-sunod ng mga base ng DNA.

Ang pagkakasunud-sunod ng DNA na isinalin mula sa alpabetong pang-kemikal sa buhay sa aming alpabetong nakasulat na mga letra ay maaaring ganito:

Iyon ay, sa partikular na piraso ng DNA na ito, ang adenine (A) ay sinusundan ng isang guanine (G), na sinusundan ng isang thymine (T), na kung saan ay sinusundan ng isang cytosine ©, isa pang cytosine ©, at iba pa sa.

Ano ang genetic engineering? Ito ang proseso ng pagdaragdag ng bagong DNA sa isang organismo.

Ang paraan na naiintindihan ko ang parehong mga termino: ang pagkakasunud-sunod ay pagguhit ng larawan, ang genetic engineering ay binabago ang larawan.

Sinasabi ng Wikipedia:

"Ang genetic engineering, na tinatawag ding genetic modification, ay ang direktang pagmamanipula ng genome ng isang organismo gamit ang biotechnology. Ito ay isang hanay ng mga teknolohiyang ginamit upang baguhin ang genetic makeup ng mga cell, kabilang ang paglipat ng mga gen sa loob at sa buong mga hangganan ng species upang makagawa ng mga pinabuting o mga organismo ng nobela. Ang bagong DNA ay maaaring maipasok sa host genome sa pamamagitan ng una na paghiwalay at pagkopya ng genetic na materyal ng interes gamit ang mga pamamaraan ng pag-clone ng molekular upang makabuo ng isang pagkakasunud-sunod ng DNA, o sa pamamagitan ng synthesizing ang DNA, at pagkatapos ay isingit ang konstruksyon na ito sa organismo ng host. "

Mga tool at Mga Tuntunin

Ang Biotech ay katulad ng maraming "itim na kahon" sa aking mundo. Ito ang mga hindi pangkaraniwang hindi alam na "hindi ko" malalaman. Natagpuan ko ang pagsira ng bukas na mga itim na kahon ay marahil ang pinakamahusay na paggamit ng aking oras na nakatagpo ko. Ang unang tool na ipinakilala sa pag-uusap ng Biotech ay ang DNA Micro Arrays. Ito ay mahalagang isang Biochip. Ang terminong ito ay malawak na ipinaliwanag sa web, ang isa sa mas mahusay na mga imahe na nagpapaliwanag ng isang microarray ay naipasa sa ibaba.

Ang pinaka-friendly na gumagamit at tool na kinakaharap ng consumer na ipinakilala ay 23andMe. Ang kumpanyang ito ay makakatulong sa iyo na matukoy kung ano ang sinasabi ng iyong DNA tungkol sa iyo at sa iyong pamilya sa halagang $ 99. Ang kailangan lang nito ay medyo dumura at viola. Kapansin-pansin, 23andMe ay tumakbo sa ilang mga isyu sa FDA. 23Ang inaangkin na sila ay gumagawa lamang ng mga genomics sa libangan. Sinabi ng FDA na "hindi namin alam kung paano ang libangan sa pagsasabi sa mga tao na makakakuha sila ng cancer ay". Ang mga halimbawa ng hitsura ng isang ulat ng DNA ay ipinapakita sa link ng Prezi at lubos na inirerekomenda.

Bilang isang resulta ng pag-digitize ng biology, ang industriya ng biotech ay labis na sumusunod sa batas ng Moore at sa katunayan ay mas mabilis itong pupunta. Ang gastos ng pag-decode ng isang genome ng tao ay bumaba mula sa $ 100 milyon noong 2000 hanggang sa ilalim ng $ 99 ngayon. Sinabi ni Raymond na magiging katumbas ito sa pag-flush ng isang banyo sa 2019.

Bakit nauugnay ang lahat?

Ibinahagi ni Raymond ang isang personal na halimbawa na nakakatakot ngunit kawili-wili. Nang makuha ni Raymond ang kanyang sariling pagkakasunud-sunod ay nalaman niya na mayroon siyang isang mataas na posibilidad na makakuha ng AMD (edad na nauugnay sa macular degeneration). Ito ay malinaw na nakakatakot, ngunit may ginawa si Raymond tungkol dito. Ito ang buong kaso laban sa "kamangmangan ay kaligayahan".

Yamang si Raymond ay isang do-er na ginawa niya sa lahat ng mga sumusunod at aktwal na tinulungan ang pananaliksik sa pagtagumpayan ng AMD sa isang medyo makabuluhang paraan

Ang ilang mga halimbawa ng kung ano ang itinuturing na pagputol sa pangangalaga sa kalusugan:

  • Verinata Health: Ang kumpanyang ito ay nakuha na ngayon ng illumina, nagbibigay ito ng hindi nagsasalakay na pagsubok sa magulang para sa fetus. Ang buong ideya ay upang gawing mas mahuhulaan ang pangangalaga sa kalusugan sa halip na reaktibo
  • Malapit na ang katapusan ng mga mamograms at colonoscopies, kasama ang pangkalahatang nagsasalakay na mga diskarte. Natatandaan ko kapag ang aking ama ay may tapos na angiograpiya, ang pamamaraan ay lubos na nagsasalakay, noong nakaraang taon nang ang aking ina ay nagawa ang parehong pamamaraan na ginawa, ang pagpasok ng tubo ay sa pamamagitan ng kanyang braso kumpara sa panloob na hita
  • Ang gamot ay mabilis na nakakuha ng digitized at maraming mga pagsubok na kinakailangan ng mahabang pagbisita sa doktor ay nagiging abot-kayang (hindi maayos ang pamasahe para sa mga malalaking ospital o mga diagnostic lab sa aking pananaw). Ang makina na ipinakita sa ibaba ay maaaring gumawa ng mga pagsubok para sa karamihan sa mga impeksyon sa lalamunan sa 20 mins at ang makina ay nagkakahalaga ng $ 200

Sa core ng lahat ng mga pagsulong sa teknolohiya (lalo na ang pagbagsak ng mga gastos) sa biotech o digital biology ay ang pagkilos ng pag-digit sa isang stream ng trabaho. Ang mga zero at ang mga ito ay lubos na kamangha-manghang, sa katunayan ang aming utak ay naka-wire na may mga zero at mga katulad din (higit pa sa ito sa seksyon ng neuroscience), ang sumusunod na tatlong mga teknolohiya / kumpanya ay nagsagawa ng proseso ng pagkakasunud-sunod at genetic engineering at na-mapa ang proseso nito sa isang digital na balangkas:

  • Ion Torrent semi conductor sequencing Ang hyper link na ito ay isa sa mga pinalamig na video na nakita ko (at natutunan ko lamang kung paano ipakilala ang mga video sa Medium!). Ito ang uri ng pananaw na nagbibigay-daan sa batas ni Moore. Madalas nating pinapansin ang batas ni Moore, ngunit madalas na nakalimutan na ang espiritu ng tao na mayroong mga sandaling "Aha" na nagsasabing "bakit hindi natin magagamit ang isang bagay na pangunahing sa digital camera at mag-apply ng parehong konsepto upang magkakasunod sa isang DNA (pag-uunawa ng pagkakasunod-sunod. ng G, A, T at C) ”… Panoorin lamang ang video.
  • Ang Geniachip na nakuha na ngayon ni Roche, ay may isang misyon upang magamit ang pangkalahatang impormasyon ng genetic
  • Ang Oxford Nanopore Technologies ay gumagamit ng USB stick na napaka epektibo upang makagawa ng biological analysis na portable. Suriin ang daloy ng kanilang trabaho

Habang ang mga tool na inilarawan sa itaas ay kadalasang nauugnay sa pagkakasunud-sunod, ang proseso ng Genetic Engineering ay katulad ng pag-unlad ng software, ito ay kung saan lumabas ang kopya na naka-paste at panimula ng mga bagong uri ng mga organismo. Ito ay kung ano ang hitsura ng isang editor ng Plasmid (sa palagay ko maaari silang tumingin ng maraming mapagpanggap / nakakaakit)

Dalawang genetic engineering tool na nagkakahalaga ng paglalaro sa:

  • Nag-aalok ang DNA 2.0 ng isang pinagsama-samang pipeline ng mga solusyon para sa komunidad ng pananaliksik, kabilang ang mga platform para sa protina at vector engineering, mga produkto tulad ng expression vectors, fluorescent at chromogen protein, cell strains at reagents, pati na rin ang disenyo ng gene, optimization, synthesis at cloning. Tingnan ang kanilang video (Ang YOUTUBE ay bumubukas sa Pakistan !!!)

Habang ang maraming pag-aalala ay mai-highlight tungkol sa genetic engineering (si Monsanto ay madalas na sinipi bilang masamang kumpanya na bumagsak ng biodiversity), mayroong isang kaso na gagawin para sa pagtuktok ng ilang mga gene (kahit na inaamin kong hindi ko lubos na naiintindihan ang epekto sa aming ekosistema kung mangyari ito)

Nasa unang embryo ng tao ang "na-edit" ng CRISPR ngunit ang balitang ito ay masyadong kontrobersyal na mai-publish o magbahagi.

Ang huling bagay na nais kong ibahagi tungkol sa gawain ni Raymond ay ang kanyang sobrang cool na pag-aaral / ibinahagi na espasyo ng kumpanya na tinatawag na Bio-Curious! Plano kong gumastos ng ilang oras sa pasilidad na ito ngayong tag-init sa California

Ang dakilang ideya ay upang tiyakinin ang nakakatakot na mga tuntunin ng biology at gawing mas naa-access ang mga tool. Ang kaisipang ito ay sumasalamin sa akin nang malalim, dahil naniniwala rin ako na ang paglalaan ng kapital ay hindi dapat maging pribilehiyo ng kaunti, at sa katunayan makabuluhang mas mahusay na mga desisyon sa pamumuhunan ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pag-sourcing ng karamihan. Para sa mga korporasyong iyon at kanilang mga pinuno ay kailangang pagtagumpayan ang kanilang paranoia at insecurities. Kahit na sa palagay ko isang malaking problema ay ang karamihan sa mga pinuno ng negosyo ay hindi lubos na nauunawaan kung paano at kung bakit mahalaga ang kanilang mga kumpanya, ngunit iyan ay isang talakayan para sa isa pang oras.

Kaya ano ang inihatid sa Bio-curious sa kasalukuyan? Ang Microculus ay isang mahusay na halimbawa.

Pinakabagong pag-uusap ni Raymond na nagbubuod ng karamihan sa aking isinulat.

Ang buong hanay ng mga detalyadong tala na magagamit sa link na ito