I la biologia esdevingué enginyeria: L’adopció d’estàndards per a sistemes vius

Autors/ores

  • Victor de Lorenzo Centre Nacional de Biotecnologia a Madrid (Espanya).

DOI:

https://doi.org/10.7203/metode.11.15975

Paraules clau:

biologia sintètica, estàndard, repressilador, repositori, ortogonalitat

Resum

Durant dècades, els biòlegs moleculars han estat eliminant o inserint gens en tota mena d’organismes amb una intenció biotecnològica o simplement per a generar coneixement fonamental. La biologia sintètica fa un pas més enllà i incorpora marcs conceptuals procedents de la computació, l’electrònica i el disseny industrial. Aquest canvi permet plantejar la creació d’objectes biològics complexos que anteriorment es consideraven massa difícils d’assemblar. Per a això, cal adoptar les etapes de qualsevol procés de producció industrial: disseny, fabricació dels components, muntatge i manufactura final. Aquest objectiu fa necessari estandarditzar els formats físics i funcionals dels components implicats, els mètodes d’assemblatge de DNA, les mesures d’activitat i els llenguatges descriptius.

Descàrregues

Les dades de descàrrega encara no estan disponibles.

Biografia de l'autor/a

Victor de Lorenzo, Centre Nacional de Biotecnologia a Madrid (Espanya).

Professor d’Investigació del Consell Superior d’Investigacions Científiques en el Centre Nacional de Biotecnologia a Madrid (Espanya). Els seus interessos se centren en la biologia i el potencial biotecnològic dels bacteris ambientals, amb èmfasi en la regulació transcripcional de les rutes biodegradatives per a compostos xenobiòtics i el desenvolupament d’eines moleculars per a programar microorganismes com a catalitzadors industrials. Més recentment, el seu treball explora la interfase entre la biologia sintètica i la microbiologia ambiental.

Referències

Andrianantoandro, E., Basu, S., Karig, D. K., & Weiss, R. (2006). Synthetic biology: New engineering rules for an emerging discipline. Molecular Systems Biology, 2(1), 2006.0028. http://doi.org/10.1038/msb4100073

Beal, J., Farny, N. G., Haddock-Angelli, T., Selvarajah, V., Baldwin, G. S., Buckley-Taylor, R., Gershater, M., Kiga, D., Marken, J., Sanchania, V., Sison, A., & Workman, C. T. (2019). Robust estimation of bacterial cell count from optical density. BioRxiv, 803239. http://doi.org/10.1101/803239

Beal, J., Haddock-Angelli, T., Gershater, M., De Mora, K., Lizarazo, M., Hollenhorst, J., & Rettberg, R. (2016). Reproducibility of fluorescent expression from engineered biological constructs in E. coli. PLOS ONE, 11(3), e0150182. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0150182

Becskei, A., & Serrano, L. (2000). Engineering stability in gene networks by autoregulation. Nature, 405(6786), 590. http://doi.org/10.1038/35014651

Casini, A., Storch, M., Baldwin, G. S., & Ellis, T. (2015). Bricks and blueprints: Methods and standards for DNA assembly. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 16(9), 568–576. http://doi.org/10.1038/nrm4014

De Lorenzo, V. (2018). Evolutionary tinkering vs. rational engineering in the times of synthetic biology. Life Sciences, Society and Policy, 14(18). http://doi.org/10.1186/s40504-018-0086-x

De Lorenzo, V., & Danchin, A. (2008). Synthetic biology: Discovering new worlds and new words. EMBO Reports, 9(9), 822–827. http://doi.org/10.1038/embor.2008.159

De Lorenzo, V., & Schmidt, M. (2018). Biological standards for the Knowledge-Based BioEconomy: What is at stake. New Biotechnology, 40, 170–180. http://doi.org/10.1016/j.nbt.2017.05.001

De Lorenzo, V., Prather, K. L. J., Chen, G.-Q., O’Day, E., Kameke, C., Oyarzún, D. A., Hosta-Rigau, L., Alsafar, H., Cao, C., Ji, W., Okano, H., Roberts, R. J., Ronaghi, M., Yeung, K., Zhang, F., & Lee, S. Y. (2018). The power of synthetic biology for bioproduction, remediation and pollution control: The UN’s Sustainable Development Goals will inevitably require the application of molecular biology and biotechnology on a global scale. EMBO Reports, 19(4), e4658. http://doi.org/10.15252/embr.201745658

Elowitz, M. B., & Leibler, S. (2000). A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators. Nature, 403(6767), 335–338. http://doi.org/10.1038/35002125

Endy, D. (2005). Foundations for engineering biology. Nature, 438(7067), 449–453. http://doi.org/10.1038/nature04342

Galdzicki, M., Rodriguez, C., Chandran, D., Sauro, H. M., & Gennari, J. H. (2011). Standard biological parts knowledgebase. PLoS ONE, 6(2), e17005. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0017005

Gardner, T. S., Cantor, C. R., & Collins, J. J. (2000). Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli. Nature, 403(6767), 339–342. http://doi.org/10.1038/35002131

Kelly, J. R., Rubin, A. J., Davis, J. H., Ajo-Franklin, C. M., Cumbers, J., Czar, M. J., de Mora, K., Glieberman, A. L., Monie, D. D., & Endy, D. (2009). Measuring the activity of BioBrick promoters using an in vivo reference standard. Journal of Biological Engineering, 3(1), 4. http://doi.org/10.1186/1754-1611-3-4

Kosuri, S., Goodman, D. B., Cambray, G., Mutalik, V. K., Gao, Y., Arkin, A. P., Endy, D., & Church, G. M. (2013). Composability of regulatory sequences controlling transcription and translation in Escherichia coli. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(34), 14024–14029. http://doi.org/10.1073/pnas.1301301110

O’Day, E., Hosta-Rigau, L., Oyarzún, D. A., Okano, H., de Lorenzo, V., von Kameke, C., Alsafar, H., Cao, C., Chen, G.-Q., Ji, W., Roberts, R. J., Ronaghi, M., Yeung, K., Zhang, F., & Lee, S. Y. (2018). Are we there yet? How and when specific biotechnologies will improve human health. Biotechnology Journal, 14(1), e1800195. http://doi.org/10.1002/biot.201800195

Popp, P. F., Dotzler, M., Radeck, J., Bartels, J., & Mascher, T. (2017). The Bacillus BioBrick Box 2.0: Expanding the genetic toolbox for the standardized work with Bacillus subtilis. Scientific Reports, 7(1), 15058. http://doi.org/10.1038/s41598-017-15107-z

Porcar, M., Danchin, A., & De Lorenzo, V. (2014). Confidence, tolerance, and allowance in biological engineering: The nuts and bolts of living things. Bioessays, 37(1), 95. http://doi.org/10.1002/bies.201400091

Rao, C. V. (2012). Expanding the synthetic biology toolbox: Engineering orthogonal regulators of gene expression. Current Opinion in Biotechnology, 23(5), 689–694. http://doi.org/10.1016/j.copbio.2011.12.015

Salis, H. M., Mirsky, E. A., & Voigt, C. A. (2009). Automated design of synthetic ribosome binding sites to control protein expression. Nature Biotechnology, 27(10), 946–950. http://doi.org/10.1038/nbt.1568

Sendy, B., Lee, D. J., Busby, S. J., & Bryant, J. A. (2016). RNA polymerase supply and flux through the lac operon in Escherichia coli. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 371(1707), 20160080. http://doi.org/10.1098/rstb.2016.0080

Wang, K., Neumann, H., Peak-Chew, S. Y., & Chin, J. W. (2007). Evolved orthogonal ribosomes enhance the efficiency of synthetic genetic code expansion. Nature Biotechnology, 25(7), 770–777. http://doi.org/10.1038/nbt1314

Descàrregues

Arxius addicionals

Publicades

2021-01-21

Com citar

de Lorenzo, V. (2021). I la biologia esdevingué enginyeria: L’adopció d’estàndards per a sistemes vius. Metode Science Studies Jornal, (11), 67–73. https://doi.org/10.7203/metode.11.15975
Metrics
Views/Downloads
  • Resum
    1216
  • PDF
    516
  • Untitled (Español)
    3

Número

Science's structures (2021)

Secció

Estàndards. Els maons de la complexitat

Llicència

Tots els documents inclosos en OJS són d'accés lliure i propietat dels seus autors.

Els autors que publiquen en aquesta revista estan d'acord amb els següents termes:

    1. Els autors conserven els drets d'autor i garanteixen a la revista el dret a la primera publicació del treball, llicenciat baix una llicència de Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 4.0 Internacional de Creative Commons, que permet a altres compartir el treball amb un reconeixement de l'autoria del treball i citant la publicació inicial en aquesta revista.
    2. Es permet i s'anima els autors a difondre la versió definitiva dels seus treballs electrònicament a través de pàgines personals i institucionals (repositoris institucionals, pàgines web personals o perfils a xarxes professionals o acadèmiques) una vegada publicat el treball.

Metrics