Thaum lub Kaum Ib Hlis 2017, British Internet tshaj tawm The Independent tau tshaj tawm ib tsab xov xwm ntawm cov txheej txheem hluavtaws tshiab biology ntawm Asmeskas Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Ruaj Ntseg Hauv Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Ruaj Ntseg (DARPA), Advanced Plant Technologies (APT). Cov tub rog lub tuam tsev npaj tsim cov noob caj noob ces hloov pauv uas tuaj yeem ua tus saib xyuas tus kheej txhawb nqa kom khaws cov ntaub ntawv hauv cov xwm txheej uas siv cov thev naus laus zis ib txwm ua tsis tau. Qhov no muaj tseeb npaum li cas thiab nws yuav hem tib neeg li cas?
Nws tau kwv yees tias lub peev xwm ntawm cov nroj tsuag tuaj yeem siv los tshuaj xyuas cov tshuaj muaj feem cuam tshuam, kab mob me me, teeb meem hluav taws xob thiab teeb liab hluav taws xob. Tib lub sijhawm, hloov lawv cov genome yuav tso cai rau cov tub rog los tswj lub xeev ib puag ncig thiab tsis yog. Qhov no, nyeg, yuav ua rau nws muaj peev xwm saib xyuas cov tshuaj tiv thaiv ntawm cov nroj tsuag uas siv cov txheej txheem kev siv uas twb muaj lawm.
Cov kab mob uas mloog lus
Raws li Blake Bextine, Tus Thawj Saib Xyuas Haujlwm APT, DARPA lub hom phiaj ntawm qhov no yog txhawm rau txhim kho cov txheej txheem rov ua haujlwm tau zoo rau kev tsim qauv, tsim ncaj qha thiab ntsuas ntau yam txheej txheem lom neeg uas muaj peev xwm hloov pauv tau uas tuaj yeem siv rau ntau qhov xwm txheej.
Cia peb them khoom plig rau Asmeskas cov kws tshawb fawb thiab Asmeskas lub tuam tsev tub rog, uas tau txhawb nqa txoj kev txhim kho ntawm cov khoom siv hluavtaws. Nyob rau tib lub sijhawm, peb nco ntsoov tias qhov kev vam meej tseem ceeb ntawm xyoo tsis ntev los no, qhov kev cia siab uas yuav tsum tau tsom mus rau qhov txiaj ntsig ntawm tib neeg, tau tsim qhov teeb meem tshiab tag nrho, qhov tshwm sim ntawm qhov uas tsis tuaj yeem kwv yees thiab tsis tuaj yeem kwv yees tau. Nws hloov tawm tias Tebchaws Meskas tam sim no muaj peev xwm siv thev naus laus zis los tsim cov khoom siv hluavtaws (hluavtaws) uas tsis nyob hauv ib puag ncig ntuj. Qhov no txhais tau tias peb tab tom tham txog lub cim tshiab ntawm riam phom lom neeg (BW).
Yog tias koj nco qab, nyob rau xyoo dhau los, kev tshawb fawb Asmeskas nruj txog kev txhim kho BW tau tsom mus rau ob qho tib si kom tau txais cov kab mob ua rau muaj tus kabmob sib kis txaus ntshai hauv tib neeg nrog kev hloov pauv lub zog (kov yeej kev tiv thaiv tshwj xeeb, polyantibiotic tsis kam, ua rau muaj kab mob ntau ntxiv), thiab ntawm kev txhim kho txhais tau tias ntawm lawv tus kheej thiab ntsuas kev tiv thaiv. Raws li qhov tshwm sim, cov txheej txheem ntawm qhov taw qhia thiab txheeb xyuas cov kab mob hloov pauv caj ces tau zoo dua. Cov tswv yim rau kev tiv thaiv thiab kho kab mob tshwm sim los ntawm cov kab mob ntuj tsim thiab hloov pauv.
Thawj qhov kev sim ntawm kev siv cov txuj ci thiab thev naus laus zis ntawm recombinant DNA tau ua tiav rov qab rau hauv 70s thiab tau mob siab rau hloov kho cov txheej txheem caj ces ntawm cov kab mob ntuj tsim los ntawm suav nrog cov noob ib leeg hauv lawv cov genome uas tuaj yeem hloov pauv cov yam ntxwv ntawm cov kab mob. Qhov no tau qhib txoj hauv kev rau cov kws tshawb fawb los daws cov teeb meem tseem ceeb xws li kev tsim cov biofuels, hluav taws xob tua kab mob, tshuaj, tshuaj kuaj mob thiab ntau lub sijhawm kuaj mob, tshuaj tiv thaiv kab mob, thiab lwm yam. Piv txwv ntawm kev ua tiav ntawm cov hom phiaj no yog tsim cov kab mob. muaj cov recombinant DNA thiab tsim cov tshuaj insulin …
Tab sis kuj muaj lwm sab. Xyoo 2002, cov kab mob polioviruses tau tsim tawm los ua ke, suav nrog cov uas zoo ib yam li cov kab mob ntawm tus mob khaub thuas Spanish, uas tau lees tias kaum tawm lab tus tib neeg nyob hauv xyoo 1918. Txawm hais tias tau sim ua los tsim cov tshuaj tiv thaiv zoo raws li cov khoom siv dag zog no.
Xyoo 2007, cov kws tshawb fawb los ntawm J. Craig Venter Research Institute (JCVI, USA) yog thawj zaug muaj peev xwm thauj tag nrho cov genome ntawm ib hom kab mob (Mycoplasma mycoides) mus rau lwm (Mycoplasma capricolum) thiab ua pov thawj qhov muaj peev xwm ntawm cov kab mob tshiab. Txhawm rau txiav txim siab keeb kwm hluavtaws ntawm cov kab mob zoo li no, cov cim, lub npe hu ua watermarks, feem ntau tau qhia rau hauv lawv cov genome.
Kev siv hluav taws xob hluavtaws yog thaj chaw tsim kho hnyav, sawv cev rau qib tshiab uas tsim nyog hauv kev txhim kho kev tsim noob caj noob ces. Los ntawm kev hloov pauv ntawm ob peb lub noob ntawm cov kab mob mus rau kev tsim qauv thiab kev tsim kho ntawm cov kab ke lom neeg tshwj xeeb uas tsis muaj nyob hauv qhov nrog "programmed" ua haujlwm thiab cov khoom. Tsis tas li ntawd, kev sib txuas ntawm caj ces thiab tsim cov ntaub ntawv ntawm kev ua tiav genomes ntawm ntau yam kab mob me me yuav ua rau nws muaj peev xwm txhim kho cov tswv yim niaj hnub no rau DNA ua ke ntawm ib qho microbe hauv chav kuaj.
Raws li koj paub, DNA suav nrog plaub lub hauv paus, qhov sib lawv liag thiab muaj pes tsawg leeg uas txiav txim siab txog cov khoom muaj sia ntawm cov tsiaj muaj sia. Kev tshawb fawb niaj hnub no tso cai qhia "tsis zoo" hauv paus rau hauv cov khoom siv hluavtaws genome, kev ua haujlwm ntawm lub xovtooj ntawm tes yog qhov nyuaj rau program ua ntej. Thiab cov kev sim no ntawm "ntxig" rau hauv cov genome dag ntawm tsis paub DNA ua ntu zus nrog cov haujlwm tsis paub twb tau ua tiav lawm nyob txawv teb chaws. Hauv Asmeskas, Great Britain thiab Nyij Pooj, ntau lub chaw ua haujlwm sib tham cuam tshuam nrog cov khoom siv hluav taws xob tau tsim; cov kws tshawb fawb ntawm ntau yam tshwj xeeb ua haujlwm nyob ntawd.
Nyob rau tib lub sijhawm, nws pom tseeb tias kev siv cov txheej txheem txheej txheem niaj hnub no ua rau muaj feem yuav "yuam kev" lossis txhob txwm tsim cov tshuaj tua hluav taws ntawm cov tshuaj lom neeg tsis paub txog rau tib neeg nrog cov txheej txheem kab mob tshiab. Hauv qhov no, ib qho tseem ceeb tshwm sim - ua kom muaj kev nyab xeeb ntawm kev nyab xeeb ntawm cov kev tshawb fawb no. Raws li tus kws tshaj lij tshwj xeeb, cov khoom siv hluav taws xob hluavtaws yog cov haujlwm uas muaj kev pheej hmoo siab cuam tshuam nrog kev tsim cov kab mob tshiab uas siv tau. Nws tsis tuaj yeem txiav txim siab tias lub neej tsim nyob hauv chav kuaj ntshav tuaj yeem khiav tawm ntawm lub raj kuaj, tig mus ua riam phom lom neeg, thiab qhov no yuav ua rau muaj kev sib txawv ntawm ntuj uas twb muaj lawm.
Kev saib xyuas tshwj xeeb yuav tsum tau them rau qhov tseeb tias, hmoov tsis, lwm qhov teeb meem tseem ceeb tsis tau muaj kev cuam tshuam hauv kev tshaj tawm ntawm cov khoom siv hluavtaws biology, uas yog, kev khaws cia ntawm kev ruaj ntseg ntawm cov khoom cuav tsim cov kab mob genome. Microbiologists paub zoo txog qhov tshwm sim ntawm kev hloov pauv tshwm sim los ntawm kev hloov lossis poob (tshem tawm) ntawm cov noob hauv genome ntawm cov kab mob thiab kab mob, uas ua rau muaj kev hloov pauv ntawm cov khoom ntawm tes. Txawm li cas los xij, hauv cov xwm txheej ntuj, qhov tshwm sim ntawm qhov kev hloov pauv no tsawg thiab cov genome ntawm cov kab mob me me yog tus yam ntxwv los ntawm kev txheeb ze.
Cov txheej txheem kev hloov pauv tau hloov pauv qhov sib txawv ntawm lub ntiaj teb microbial rau ntau txhiab xyoo. Niaj hnub no, tag nrho kev faib tawm ntawm tsev neeg, cov tsiaj txhu thiab hom kab mob thiab kab mob yog ua raws kev ruaj ntseg ntawm cov kab ke sib txuas, uas tso cai rau lawv txheeb xyuas thiab txiav txim siab cov yam ntxwv tshwj xeeb. Lawv yog lub hauv paus pib rau kev tsim cov txheej txheem kev ntsuas niaj hnub no raws li kev txiav txim siab ntawm cov protein lossis fatty acid profiles ntawm cov kab mob me me siv MALDI-ToF huab hwm coj spectrometry lossis chromo-mass spectrometry, txheeb xyuas DNA ntu tshwj xeeb rau txhua tus kab mob siv PCR tsom xam, thiab lwm yam. Nyob rau tib lub sijhawm, kev ruaj ntseg ntawm cov khoom sib txuas ntawm "chimeric" microbes tam sim no tsis paub, thiab nws tsis tuaj yeem kwv yees ntau npaum li cas peb tuaj yeem "dag" xwm txheej thiab kev hloov pauv. Yog li ntawd, nws nyuaj heev los kwv yees qhov tshwm sim ntawm kev ua yuam kev lossis txhob txwm nkag mus rau ntawm cov kab mob cuav no sab nraum chav kuaj. Txawm hais tias "tsis muaj kev phom sij" ntawm kev tsim microbe, nws tso tawm "mus rau hauv lub teeb" nrog cov xwm txheej sib txawv ntawm kev sim tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv ntau ntxiv thiab tsim cov kev hloov pauv tshiab uas tsis paub, muaj peev xwm ua rau muaj zog. Cov lus piv txwv tiag tiag ntawm txoj haujlwm no yog kev tsim cov kab mob cuav cynthia.
Tuag ntawm lub raj mis
Cynthia (Mycoplasma laboratory) yog chav kuaj-muab cov khoom sib xyaw ua ke ntawm mycoplasma. Nws muaj peev xwm ntawm kev rov tsim dua ywj pheej thiab tau npaj tseg, raws li xov xwm txawv teb chaws tshaj tawm, txhawm rau tshem tawm qhov tshwm sim ntawm kev puas tsuaj roj hauv dej ntawm Gulf of Mexico los ntawm kev nqus cov pa phem.
Hauv xyoo 2011, cov kab mob tau pib rau hauv dej hiav txwv los rhuav tshem cov roj nchuav uas ua rau muaj kev hem thawj rau lub ntiaj teb kev noj qab haus huv. Qhov kev tawm tsam no thiab suav tsis zoo txiav txim siab sai sai dhau mus rau qhov phem - cov kab mob tau tawm ntawm kev tswj hwm. Muaj ntawv ceeb toom txog tus kab mob txaus ntshai, hu los ntawm cov neeg sau xov xwm hais txog tus kab mob plague xiav thiab ua rau cov tsiaj nyob hauv hav zoov ploj mus. Nyob rau tib lub sijhawm, txhua qhov kev tshaj tawm uas ua rau muaj kev ceeb ntshai ntawm cov pejxeem yog cov ntawv xov xwm, thaum cov ntaub ntawv tshawb fawb xav kom nyob ntsiag to. Tam sim no, tsis muaj pov thawj tshawb fawb ncaj qha (lossis lawv txhob txwm zais) tias kab mob tsis paub tuag yog los ntawm Cynthia. Txawm li cas los xij, tsis muaj pa luam yeeb tsis muaj hluav taws, yog li cov lus teev tseg ntawm kev puas tsuaj hauv ntiaj teb hauv Gulf of Mexico xav kom ua tib zoo saib thiab kawm.
Nws tau kwv yees tias hauv cov txheej txheem nqus cov khoom siv roj av, cynthia tau hloov pauv thiab nthuav dav cov khoom noj uas xav tau los ntawm suav nrog cov tsiaj protein hauv "kev noj haus". Kev nkag mus rau qhov txhab me me ntawm lub cev ntses thiab lwm yam tsiaj hiav txwv, nws kis los ntawm cov hlab ntshav mus rau txhua lub cev thiab cov kab ke, ua rau corroding txhua yam hauv nws txoj kev hauv lub sijhawm luv. Tsuas yog ob peb hnub, daim tawv nqaij ntawm cov ntsaws ruaj ruaj tau npog nrog qhov txhab, tas li los ntshav, thiab tom qab ntawd rotten tag. Alas, tau tshaj tawm txog cov neeg tuag ntawm tus kabmob (nrog rau cov tsos mob zoo ib yam) thiab tib neeg ua luam dej hauv Hiav Txwv Mexico.
Lub ntsiab lus tseem ceeb yog qhov tseeb tias nyob rau hauv rooj plaub ntawm synthia, tus kab mob tsis tuaj yeem kho nrog tshuaj tua kab mob paub, txij li, ntxiv rau "cov cim dej", cov noob rau kev tiv thaiv tshuaj tua kab mob tau nkag rau hauv cov kab mob genome. Qhov tom kawg ua rau muaj lus nug thiab xav tsis thoob. Vim li cas tus thawj saprophytic microbe, tsis muaj peev xwm ua rau muaj kab mob hauv tib neeg thiab tsiaj, xav tau tshuaj tua kab mob tiv thaiv kab mob?
Hauv qhov no, kev ntsiag to ntawm cov neeg ua haujlwm thiab tus kws sau ntawv ntawm tus kab mob no zoo li tsawg kawg coj txawv txawv. Raws li qee tus kws tshaj lij, muaj kev zais ntawm qhov ntsuas qhov tseeb ntawm qhov xwm txheej ntawm tsoomfwv. Nws kuj tseem tau hais qhia tias thaum siv cov tshuaj synthia, peb tab tom tham txog kev siv riam phom tua kab mob ntawm ntau qhov kev ua, uas ua rau muaj kev hem thawj ntawm kev tshwm sim ntawm kev sib kis kis thoob ntiaj teb. Nyob rau tib lub sijhawm, txhawm rau tshem tawm kev ntshai thiab lus xaiv, Tebchaws Asmeskas muaj tag nrho cov khoom siv ntawm cov txheej txheem niaj hnub no los txheeb xyuas cov kab mob me me, thiab nws tsis nyuaj rau txiav txim siab tus neeg sawv cev etiological ntawm tus kab mob tsis paub. Tau kawg, nws tsis tuaj yeem txiav txim siab tias qhov no yog qhov tshwm sim los ntawm kev siv cov roj ncaj qha rau cov kab mob muaj sia, txawm hais tias cov tsos mob ntawm tus kab mob ntau dua qhia nws kis mob. Txawm li cas los xij, lo lus nug, peb rov hais dua, xav tau qhov tseeb.
Kev txhawj xeeb txog ntuj ceeb tsheej txog qhov tsis muaj kev tshawb fawb ntawm ntau tus kws tshawb fawb Lavxias thiab txawv teb chaws. Txhawm rau txo qhov kev pheej hmoo, ntau cov lus qhia tau qhia - qhia txog lub luag haujlwm ntawm tus kheej rau kev txhim kho nrog cov txiaj ntsig tsis tuaj yeem ua haujlwm tau, nce ntxiv hauv kev paub txog txuj ci ntawm qib kev qhia paub txuj ci, thiab nthuav dav rau pej xeem paub txog qhov ua tiav ntawm cov khoom siv hluavtaws biology los ntawm kev tshaj xov xwm. Tab sis lub zej zog puas tau npaj ua raws cov cai no? Piv txwv li, noj cov kab mob anthrax tawm ntawm Asmeskas lub chaw kuaj mob thiab xa lawv mus rau hauv hnab ntawv ua rau tsis ntseeg txog qhov ua tau zoo ntawm kev tswj hwm. Ntxiv mus, xav txog qhov muaj peev xwm niaj hnub no, muaj cov ntaub ntawv keeb kwm ntawm cov kab mob sib txuas ntawm cov kab mob, suav nrog cov neeg ua rau muaj tus kab mob txaus ntshai tshwj xeeb, cov txheej txheem DNA ua ke, txheej txheem ntawm kev tsim cov microbes dag, yog ua kom yooj yim. Nws tsis yooj yim sua kom tshem tawm qhov tsis tau tso cai nkag mus rau cov ntaub ntawv no los ntawm hackers nrog kev muag tom ntej rau cov neeg txaus siab.
Raws li qhov kev paub dhau los ntawm "pib" Cynthia rau hauv cov xwm txheej ntuj pom, txhua qhov kev thov ntsuas tsis muaj txiaj ntsig thiab tsis tau lees tias muaj kev nyab xeeb rau ib puag ncig. Ib qho ntxiv, nws tsis tuaj yeem txiav txim siab tias tej zaum yuav muaj kev cuam tshuam txog kev noj qab haus huv mus sij hawm ntev los ntawm kev qhia txog cov kab mob cuav rau hauv ntuj.
Cov tswv yim tswj hwm kev ntsuas - nthuav tawm kev paub thoob ntiaj teb thiab nce kev ua haujlwm ncaj ncees ntawm cov kws tshawb fawb hauv kev tsim cov ntaub ntawv cuav ntawm cov kab mob me me - tseem tsis tau txhawb nqa. Qhov ua tau zoo tshaj plaws yog kev cai lij choj ntawm kev nyab xeeb kev noj qab haus huv ntawm cov khoom siv hluavtaws lub neej thiab cov txheej txheem ntawm lawv kev saib xyuas ntawm thoob ntiaj teb thiab hauv tebchaws raws li kev tshuaj xyuas kev pheej hmoo tshiab, uas yuav tsum suav nrog kev ua tiav, sim pov thawj-raws li kev tshawb fawb ntawm qhov tshwm sim hauv thaj tsam ntawm hluavtaws biology. Qhov kev daws teeb meem tuaj yeem yog kev tsim ntawm pawg kws tshaj lij thoob ntiaj teb los tshuaj xyuas qhov txaus ntshai ntawm kev siv nws cov khoom.
Kev tshuaj xyuas pom tias kev tshawb fawb tau mus txog qhov tshiab tag thiab ua teeb meem tsis tau xav txog. Txog tam sim no, cov phiaj xwm rau kev taw qhia thiab txheeb xyuas cov neeg ua haujlwm txaus ntshai tau tsom mus rau lawv qhov kev kuaj pom raws li kev txheeb xyuas cov cim antigenic lossis cov cim tshwj xeeb. Tab sis thaum tsim cov kab mob chimeric nrog cov yam sib txawv ntawm cov kab mob, cov kev ua no tsis muaj txiaj ntsig.
Ntxiv mus, tam sim no tau tsim cov phiaj xwm tshwj xeeb thiab tiv thaiv xwm txheej ceev, kev kho mob etiotropic ntawm kev kis tus kab mob txaus ntshai kuj tseem tuaj yeem tsis muaj txiaj ntsig, vim tias lawv tau suav, txawm tias yog siv kev xaiv hloov pauv, rau tus kab mob paub.
Tib neeg, tsis paub txog, tau nkag mus rau txoj kev ntawm kev ua tsov rog lom nrog tsis paub txog qhov yuav tshwm sim. Tej zaum yuav tsis muaj ib tus yeej hauv kev ua tsov rog no.
