Ginkgo Bioworksis töötavad häkkerid. Ehkki nad eelistavad öelda, et nad kujundavad organisme, on töötajad ehitanud labori või valukoda Bostonisse, kus nad häkkivad bioloogiat. Nad liigendavad geene, sisestavad seejärel geenide segud pärmiviaalidesse, et kiiresti kasvada inimese vajadusi teenivad sünteetilised organismid .
Gingko loovjuhi Christina Agapakise sõnul tegelevad nad peamiselt evolutsiooni kiirendamisega. "See on nagu kiire prototüüpide tootmine, " ütleb ta.
Biohakkerid töötavad süsinikku püüdvate organismide ja teiste probiootikume kasvatavate organismide ehitamisel, mis aitavad inimestel nakkustest võidelda. Viimase arendamiseks sai ettevõte algse rahastamise DARPA-lt. Kuid praegu loob Gingko organisme, mis eraldavad spetsiifilisi lõhnu. Eesmärk on masstoodanguna sünteetiliste lõhnade ja maitseainete valmistamine, mida saab kasutada kõige jaoks, alates parfüümist kuni kunstliku magusaineni. See on samm haruldaste, kallite, aeglaselt kasvavate või lenduvate orgaaniliste ühendite asendamiseks potentsiaalselt. Prantsuse parfüümifirma Robertet tellis Gingkolt abi konkreetse lõhna sünteesimisel konkreetsest, ainult Türgis ja Bulgaarias kasvatatud, käsitsi korjatud roosist.
"Lõhnaaine on olnud plii, sest lõhnaaine kasutab keemia midagi, mis sai alguse bioloogilise ekstraktina, " räägib naine. "Nii et me vaatame, kust saaks bioloogia tagasi keemiatehnikasse ning muuta see jätkusuutlikuks ja taastuvaks."
Rääkisin hiljuti Agapakisiga ettevõttest ja selle missioonist:
Kuidas Ginkgo oma alguse sai?
Ginkgo asutasid 2008. aastal Tom Knight ja neli meest (Reshma Shetty, Jason Kelly, Barry Canton, Austin Ch), kes olid just lõpetanud doktorikraadi omandamise MIT-is. Tomil oli oma osa Interneti eelkäija ARPANET väljatöötamisel, kuid 90ndate lõpus otsustas ta, et arvutid on igavad ja bioloogia programmeerimine oli huvitav. Ta tahtis näha, kus inseneriteadus ja bioloogia võivad ristuda. See oli Ginkgo mõte. Asutajad soovivad muuta bioloogia inseneriks muutmise lihtsamaks ja seejärel uurida, mida see tähendab tööstuse ja tehnoloogia jaoks.
Miks see nüüd toimub?
Kui nad 2008. aastal alustasid, oli just aeg, mil DNA järjestuste maksumus langes tõesti kiiresti ja seetõttu hakkasid inimesed kõike sekveneerima. Teadmised sellest, kuidas evolutsioon on probleeme lahendanud, on kiiresti laienenud ja inimesed on järjestanud kõikvõimalikke genoome ja ensüüme. Sellest on saanud ressurss või raamatukogu.
Asjade teine külg on süntees. Varem pidid organismid leidma ja nüüd saate geene andmebaasis sünteesida. Kui ma olin tudeng, maksis see varem 1 dollarit baaspaari kohta, nii et geen maksis ühe kuni 5000 dollarit. Nüüd on pennideks baasi kohta. Tellisime just Twisti [sünteetilise DNA ettevõtte] 100 miljoni aluspaari jaoks tellimuse, millest piisab, et pärmi genoom 10 korda kirjutada. See on muutumas palju võimalikumaks.
Christina Agapakis, Ginkgo Bioworks loovjuht (Foto: Thatcher Cook for PopTech) Mida sa täpselt laboris teed?
See on nagu kiire prototüüpide tehas. Saame käivitada palju variante erinevatest radadest ja vaadata, mis töötab õiges kombinatsioonis.
Mõnikord saavad meie projektid alguse kliendid. Nad ütlevad: "Meil on seda koostisosa raske valmistada" ja hakkame otsima organismi, mis nende jaoks midagi tootma hakkaks. Alustame biokeemiast. Meil on tehnikainsenerid, kes mõistavad rakkude bioloogiat ja kõiki seal leiduvaid metaboliite, nii et nad mõistavad, kuidas protsessid rakke mõjutavad.
Muud tüüpi projektid vaatlevad, mida bioloogia saab keemilises ruumis ära teha. [Siin on koht, kus Ginkgo on kasvavad mikroobid, et jäljendada selle raskesti kasvatatava roosi lõhna.] Koostisosade jaoks, mida me praegu vaatame, või lillede või taimede jaoks üldiselt, on mitut klassi kemikaale, mis võivad moodustada erinevaid rakke. Seal on umbes 1000 kuni 5000 erinevat ensüümi. Ütleme nii, et laseme need sünteesida ja pärmi panna ja vaatame, mida variandid teevad.
Miks te kasutate alusmaterjalina pärmi?
Pärm on fantastiline, sest meil inimestel on pärmi kääritamises tõesti hea osa. Pärmi õlle tõttu maitsete ja lõhnade tekitamise võime ümber on palju tehnoloogiat. See, mida me teeme, on tõeliselt lahe segu tänapäevasest teadusest ja traditsioonilistest õllemeetoditest. Meie kääritamise juhataja omab tegelikult õlletehast - Müstikapruulikoda Chelseas [Massachusettsis].
Valukoja eeliseks on see, et see suudab automatiseerida sekveneerimist. (Ginkgo Bioworks) Mille kallal sa praegu töötad?
Pidevalt areneb Venni diagramm selle kohta, kus asuvad bioloogia võimalused, kus inseneritehnika on teostatav ja kus on olemas tööstus, vajadus ja tehnoloogia. Parfüüm on olnud juhtiv, kuid tegeleme ka süsiniku sidumise tehnoloogiaga. Saime Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) stipendiumi süsiniku sidumise ja lühikese ahelaga süsiniku muundamiseks keerukamateks asjadeks. Samuti teeme koostööd Jaapani toidu- ja keemiaettevõttega Ajinomoto, et teada saada, kas leiame võimalusi nende jäätmevoo parandamiseks.
Mis järgmisena juhtub?
Laiendatud valukoda Bioworks 2 avatakse järgmise aasta kevadel või suve alguses ning valukoda itreerib pidevalt. Mõtleme alati organismi kujundamisele ja sellele, kuidas seda tõhusamalt juhtida. Toome uusi projekte, kliente ja turge, kuid tegeleme ka tehnoloogiaga.
Kümme aastat läbi vaatame mikrobiome, mikroobikooslusi ja seda, kuidas saaksime mikroobid inseneri luua. Ootan põnevusega aega, mil saame teada, kuidas mikroobid koos töötavad. Samuti mõtleme kõigile asjadele, mis lõhnavad. Ühel päeval tahame saada midagi, mida nimetatakse "100 viaali". See oleks 100 erinevat lõhna, mis on loodud looduse kaudu.
