https://frosthead.com

Suur külmkapis suurusega masin, mis päästis šokolaadi

Artefakt ei ole seksikas ega delikaatne, nagu Mallory Warner teile ütleb. Warner, kes töötab Smithsoniani Ameerika ajaloo muuseumi meditsiini ja teaduse osakonnas, aitab kureerida suurt arhiivi esemeid, mis on mingil moel muutnud teaduse kulgu. Ta osutab DNA-analüsaatorile, mida teadlased kasutasid inimese genoomi projektis (maamärk, mille abil saadi esimene täielik geneetiline materjal) ja fotofilmist 1970. aastate katsest ehitada sünteetiline insuliinigeen. Paljud tema sõnul on geeniuuringutega seotud kirjatükid "kohmakad, külmkapisuuruses teaduslikud asjad".

Sellest loost

[×] SULETUD

Ameerika ettevõte: Ameerika äri ajalugu

~ Lisateave selle toote kohta
Hinnakiri:29, 95 dollarit
Hind:17, 46 dollarit
Salvestate:12, 49 dollarit (42%)
Ameerika ettevõte: Ameerika äri ajalugu

RICH: Ameerika ettevõte : Ameerika ettevõtluse ajalugu

Seotud sisu

  • Šokolaadipurskkaevud sobivad suurepäraselt füüsikatundidesse
  • Candy mais pole alates 19. sajandist muutunud
  • Mehhiko koksi lugu on palju keerukam, kui hipsterid tahaksid tunnistada
  • Kuidas ehitas viietäheline sõna 104-aastase ettevõtte
  • Kuidas Singer võitis õmblusmasinate sõja

Aastatel 2005-2015 toodetud Roche 454 GS FLX + DNA geenijärjestus on tegelikult pisut lühem kui külmkapp: ametlike tootespetsifikatsioonide järgi kaalub see üle 500 naela. Ka Roche masin on ainulaadne: see oli esimene järgmise põlvkonna geenijärjestus, mida hakati müüma. See kasutas toona uut tehnoloogiat, mida tuntakse sünteesi järgi järjestamise teel, et eristada geneetilist koodi sisaldavate aluste järjestusi.

Isegi kõige väiksem organism - liiga väike, et seda palja silmaga näha oleks - sisaldab sadu geene, mis töötavad koos, et teha kindlaks kõik, alates välimusest kuni selleni, kuidas ta haigusele reageerib. Need geenid koosnevad aluste vahelduvatest mustritest. Lugedes mustreid - seda protsessi nimetatakse geenijärjestuseks - saavad teadlased palju teada, kuidas organism töötab.

Järgmise põlvkonna järjestused vähendasid dramaatiliselt geenide järjestamiseks kulu ja aega. Ehkki see võib tunduda esoteerilise mandaadina, mõelge, et inimese genoomi projekt võttis kogu inimese genoomi sekveneerimiseks umbes 13 aastat ja hinnanguliselt 3 miljardit dollarit, tuginedes suuresti Sangeri sekveneerimise meetodile. Järgmise põlvkonna Roche 454 masin suudaks ettevõtte sõnul selle ülesande kümne päevaga ära teha, võimaldades väikestel meeskondadel tohutu hulga geneetilisi andmeid kokku lühendada oluliselt lühema ajaga.

Roche 454 järjestusi on kasutatud maasikate, bakterite ja neandertallaste geneetiliste saladuste lahti mõtestamiseks; nad on koostanud andmeid, mis on aidanud teadlastel mõista arengumaade haiguskindlust; ja diagnoosis ühel meeldejääval juhul noore ameeriklase poisi, kelle seisund komistas arste aastaid.

Roche 454 järjestusi on kasutatud maasikate, bakterite ja neandertallaste geneetiliste saladuste lahti mõtestamiseks; nad on koostanud andmeid, mis on aidanud teadlastel mõista arengumaade haiguskindlust; ja diagnoosis ühel meeldejääval juhul noore ameeriklase poisi, kelle seisund komistas arste aastaid.

Kuid üks huvitavamaid asju, mida Roche 454 on teinud, on tõenäoliselt šokolaadi tuleviku kindlustamine.

Umbes 25 aastat tagasi hakkasid paljud inimesed sügavalt muretsema maailma šokolaaditarnete pärast. Nagu me seda teame, on šokolaad - magusal ja maitsval kujul - valmistatud kakaoubadest, mis on Theobroma kakaopuu toode.

T. cacao on levinud Kesk- ja Lõuna-Ameerikas ning inimesed on saaki koristanud sajandeid. Eurooplased puutusid kakaopuuga esmakordselt kokku varajaste reiside ajal, mida nad nimetasid Uueks Maailmaks. Kakaoubade looduslik toode on mõru, seetõttu hakkasid eurooplased segama šokolaadi suhkruga ja algas hull, mis pole veel lõppenud. Šokolaad on täna mitme miljardi dollarine äri, mille nõudlus kasvab sellistest riikidest nagu Hiina, India, Venemaa ja Brasiilia.

Cacao koristamine Ghanas kaka koristatakse, kaunad lõigatakse ning seemned ja viljaliha kooritakse välja. (Smithsoni arhiivikeskus, Ameerika ajaloo muuseum)

Kuid tärkava nõudlusega tuleb toime iidsete probleemidega. Tootmise laiendamiseks siirdati kakaopuid Lääne-Aafrikasse, kus nad saaksid mugavalt kasvada troopilises kliimas. Kakaopuude küpsemiseks kulub aga mitu aastat ja need pole kuigi produktiivsed: üksik puu toodab umbes nii palju kaunad, et igal aastal saaks ühe kilo šokolaadi.

Siiski näib kõige pakilisem probleem olevat see, et need puud on haigustele väga vastuvõtlikud. 1980. aastate lõpus hakkas Brasiilia Bahia piirkonna kakaopuudel õitsema väljamõeldud nimega nõidade - nõidade luudade seen - laastav lehemädanik. Nõidade luud saab oma nime pisikestest, luudakujulistest okste kobaratest, mis moodustuvad nakatunud puudel. Vaid kümne aastaga langes Bahia šokolaadi tootmine enam kui poole võrra. Teadlased ja kommivalmistajad kohkusid, et nõidade luud - või härmas kamakas - veel üks laastav seen, mis nakatab kakaopuid - jõuab Lääne-Aafrika riikide Ghana, Côte d'Ivoire'i ja Nigeeria farmidesse, kus elavad paljud maailma suurimad kakaoubade eksportijad. .

"Meie probleemiks oli, et enne kui need haigused Lääne-Aafrikasse jõuavad, peame saama aretada külmakraadide ja nõidade luudude suhtes vastupidavaid puid, " ütleb Miami USDA molekulaarbioloog David Kuhn. "Sest kui [see] juhtub, on teie kommibaar 35 dollarit."

Kui 35-dollarine kommikari ei tundu katastroof, arvestage sellega, et hinnanguliselt 6, 5 miljonit põllumeest sõltub elatisest šokolaadist ja järsud muutused turul võivad põhjustada laastavaid tagajärgi.

Miami teadlased vaatasid haiguskindlate puude aretamist, kuid see läks aeglaselt. Kuhn selgitab, et „puu aretamine on oma olemuselt väga aeglane protsess. Peate tegema risti, puud käsitsi tolmlema, saama kaunad, võtma seemned, istutama need ja siis ootate kolm kuni viis aastat, kuni need puud õitsevad, ja siis saate neid hinnata. ” Teisisõnu, võtab teadlane välja, kas konkreetset puude saaki on haigustele vastupidavate ubade saamiseks edukalt aretatud, kulub kolm kuni viis aastat.

Howard Shapiro Howard Shapiro Marsi ettevõttest pani kokku ja suunas ülemaailmse teadlaste meeskonna kakao genoomi järjestama. (Smithsoni arhiivikeskus, Ameerika ajaloo muuseum)

2008. aastal, sekundeerimistehnoloogia tõusust inspireerituna, nõustus kommifirma Mars, Inc. Howard Shapiro juhtimisel panustama 10 miljonit dollarit rahvusvahelise T. T. kakao genoomi järjestamiseks mõeldud rahvusvahelise projekti rahastamiseks. Terviklik koopia võiks aretusprotsessi kiirendada, võimaldades teadlastel ja tõuaretajatel kiiremini kindlaks teha, millised konkreetsed geenid kaitsevad haigusi. Kuna puu on troopiline, arenes rahvusvaheline konsortsium kakao genoomi projekti väljatöötamiseks. Costa Rica meeskond proovis kohalikku T. kakaopuu . Kuhni labor Miamis aitas taime geneetilist materjali kaevandada ja saatis selle materjali laboritesse, kus geneetilist materjali töödeldakse ja järjestati.

T. cacao oli “esimene suur taim, mida me kunagi teinud oleme, ” ütleb Indiana ülikooli endine sekveneerimise direktor Keithanne Mockaitis. Ta oli paar aastat töötanud Roche 454 ja teiste järgmise põlvkonna sekveneerijatega, kuid T. cacao projekti suurus ja detailsus tegid sellest ühe nende seni kõige ambitsioonikama projekti.

Ta ütles, et Marsi aitas tutvustada üksteisele teadlasi, aretajaid ja põllumehi kogu maailmast. "Meil oleks konverentse ja mõnikord kutsuksid nad tegelikult Aafrika kakao kasvatajaid. See oli suurepärane, sest sain nendega kohtuda ja aru saada, mida nad teavad, " ütleb Mockaitis.

Kontaktid põllumajandustootjatega olid hindamatud, osaliselt seetõttu, et projekti andmed olid avatud lähtekoodiga. See tähendab, et teadlaste leiud tehakse veebisaidil tasuta kättesaadavaks kõigile, kes soovivad neile juurde pääseda.

Esimene avalik veebisait ilmus 2010. aastal koos täielike tulemustega. Veel kolm aastat töötas meeskond andmete lisamise ja täieliku genoomi loomise nimel. 2013. aastal andsid nad välja paberi. Ehkki šokolaadile on endiselt väljakutseid, on Mockaitise sõnul genoom esimene positiivne samm.

Kuus aastat tagasi sattus muuseumi muuseumi töö- ja tööstusjaotuse juhataja Peter Liebhold kakao genoomi projektiga tutvuma, uurides samal ajal Ameerika ettevõtete ajalugu käsitleva suure näituse potentsiaalseid esemeid. Teda tõmmati avatud lähtekoodiga projekti juurde, kuna see kujutas endast uudset ja edukat lähenemisviisi uurimis- ja arendusprotsessile.

"Teadus- ja arendustegevusele mõeldes tahtsime öelda, et see oli oluline ja teostatud väga erineval viisil, " ütleb Liebhold. Ta uuris Indiana ülikooli Roche 454 järjendaja omandamise ideed, mida võiks tunnistada salvestatud šokolaadi aitamise eest.

Ehkki masin oli kasutamisest hääbumas ja see oli asendatud uuema tehnoloogiaga - tootja kavatses selle 2015. aastal katkestada -, oli täieliku geenijärjestuse küsimine julge. Nende tipptunnil maksavad jadajaod umbes 700 000 dollarit (nüüd, kui tootesari lõpetab tegevuse, saate eBay-st osta palju vähem). "Smithsonianis töötamise rõõm on see, et saate inimestelt põhjendamatuid taotlusi esitada, " ütleb Liebhold.

Virginia põliselanik Mockhaitis, kes nimetab oma teismeliste reise Smithsoniani juurde üheks põhjuseks, miks temast saab teadlane, oli sellest taotlusest kuulda põnev. Roche nõustus maksma Indiana ülikoolile nende masina annetamise, saatmise ja hooldamise eest. Mockaitis oli kolinud uude laborisse, kuid ta täiendas annetust laborist võetud proovitorude ja prooviplaatidega.

Üks Mockaitise annetatud plaate, mida nimetatakse picotiteri plaadiks, ilmub näitusel koos fotoga kakaopõllumeestest ja kakaopadja koopiaga. Fotol särab sekveneer tumedal taustal, selle kenad pinnad paistavad funktsioneeruvalt hummendavat. Foto kohal on pikk nüri nuga, mida kakaofarmer võib saagikoristuses kasutada. Lõhe kahe instrumendikomplekti vahel on suur, kuid nagu näitus üritab demonstreerida, saab selle lõhe ületada.

"See [lugu] on eriti tore, sest see on nii ülemaailmne lugu, " ütleb Warner. "Meil on teadlasi kogu Põhja-Ameerikas ja töö tuleb kasuks põllumajandustootjatele mujal maailmas."

Mis puudutab sekveneerijat ennast, siis praegu elab see muuseumi laohoones asuvas kastis. Warner ütleb, et see oli näituse jaoks liiga suur, kuid ta näitab seda kõigile, kes küsivad, sealhulgas - hiljuti - külastavale Roche tegevjuhile. See tehnoloogia, mida Liebhold tunnistab, ei ole „enam tipptasemel”. Järjendaja oli selle loo jaoks kriitiline, kuid see on juba ajalukku liikunud.

Uus püsinäitus “American Enterprise” avati 1. juulil Washingtonis, Smithsoniani ameerika ajaloo muuseumis Washingtonis ja kus saab jälgida Ameerika Ühendriikide arengut väikesest sõltuvast põllumajandusriigist ühe maailma suurima majandusega riigini.
Suur külmkapis suurusega masin, mis päästis šokolaadi