Genômica Sintética: Usando modificação genética para criar novo DNA ou formas de vida inteiras

De Fouad Sabry

O que é genômica sintética

Para fabricar novo DNA ou formas de vida completas, a genômica sintética, um subcampo relativamente jovem da biologia sintética, emprega técnicas como alteração genética em formas de vida ou síntese genética artificial. Essas técnicas podem ser usadas para criar um novo DNA.

Como você se beneficiará

(I) Insights e validações sobre os seguintes tópicos:

Capítulo 1: Genômica sintética

Capítulo 2: Par de bases

Capítulo 3: Cromossomo artificial bacteriano

Capítulo 4: Genética molecular

Capítulo 5: Cromossomo artificial de levedura

Capítulo 6: Síntese de DNA

Capítulo 7: Mutagênese direcionada ao local

Capítulo 8: Xenobiologia

Capítulo 9: Índice de artigos de biologia molecular

Capítulo 10: Construção de DNA

Capítulo 11: Biblioteca genômica

Capítulo 12: Fosmid

Capítulo 13: Síntese gênica artificial

Capítulo 14: Clonagem funcional

Capítulo 15: Laboratório de Mycoplasma

Capítulo 16: Análogo de ácido nucleico

Capítulo 17: Clonagem molecular

Capítulo 18: Genoma mínimo

Capítulo 19: Clyde A. Hutchison III

Capítulo 20: Genomas sintéticos

Capítulo 21: Edição do Genoma Sem SCAR (Recombinação Assistida Scarless Cas9)

(II) Resp foram as principais perguntas do público sobre genômica sintética.

(III) Exemplos do mundo real para o uso de genômica sintética em muitos campos.

(IV) 17 apêndices para explicar, brevemente, 266 tecnologias emergentes em cada setor para ter uma compreensão completa de 360 ​​graus das tecnologias da genômica sintética.

Para quem é este livro

Profissionais, estudantes de graduação e pós-graduação , entusiastas, hobistas e aqueles que querem ir além do conhecimento ou informação básica para qualquer tipo de genômica sintética.

• Idioma: Português
• Editora: Um Bilhão Bem Informado [Portuguese]
• Data de lançamento: 14 de nov. de 2022

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Direitos autorais

Synthetic Genomics Copyright © 2022 by Fouad Sabry. Todos os direitos reservados.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida sob qualquer forma ou por qualquer meio eletrónico ou mecânico, incluindo sistemas de armazenamento e recuperação de informações, sem autorização por escrito do autor. A única exceção é por um revisor, que pode citar pequenos excertos numa revisão.

Capa desenhada por Fouad Sabry.

Este livro é uma obra de ficção. Nomes, personagens, lugares e incidentes são produtos da imaginação do autor ou são usados de forma fictícia. Qualquer semelhança com pessoas reais, vivas ou mortas, eventos ou locais é inteiramente coincidência.

Bónus

Pode enviar um e-mail para [e-mail] com a rubrica Genómica Sintética: Utilização de modificação genética para criar novos ADN ou formas de vida inteiras, e receberá um e-mail que contém os primeiros capítulos deste livro.

Fouad Sabry

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Prefácio

Por que escrevi este livro?

A história de escrever este livro começou em 1989, quando eu era estudante na Escola Secundária de Estudantes Avançados.

É notavelmente como as escolas STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática), que estão agora disponíveis em muitos países avançados.

O STEM é um currículo baseado na ideia de educar os alunos em quatro disciplinas específicas - ciência, tecnologia, engenharia e matemática - numa abordagem interdisciplinar e aplicada. Este termo é normalmente usado para abordar uma política de educação ou uma escolha curricular nas escolas. Tem implicações no desenvolvimento da força de trabalho, nas preocupações de segurança nacional e na política de imigração.

Havia uma aula semanal na biblioteca, onde cada aluno é livre de escolher qualquer livro e ler durante 1 hora. O objetivo da aula é incentivar os alunos a lerem outras disciplinas que não o currículo educativo.

Na biblioteca, enquanto olhava para os livros nas prateleiras, notei livros enormes, num total de 5.000 páginas em 5 partes. O nome dos livros é A Enciclopédia da Tecnologia, que descreve tudo à nossa volta, from absoluto zero a semicondutores, quase todas as tecnologias, na altura, foram explicadas com ilustrações coloridas e palavras simples. Comecei a ler a enciclopédia, e claro, não consegui terminá-la na aula semanal de 1 hora.

Então, convenci o meu pai a comprar a enciclopédia. O meu pai comprou-me todas as ferramentas tecnológicas no início da minha vida, o primeiro computador e a primeira enciclopédia tecnológica, e ambos têm um grande impacto em mim e na minha carreira.

Terminei toda a enciclopédia nas mesmas férias de verão deste ano, e então comecei a ver como o universo funciona e como aplicar esse conhecimento aos problemas do dia-a-dia.

A minha paixão pela tecnologia começou há mais de 30 anos e ainda assim a viagem continua.

Este livro faz parte da Enciclopédia das Tecnologias Emergentes que é a minha tentativa de dar aos leitores a mesma experiência incrível que tive quando andava no liceu, mas em vez de tecnologias do século XX, estou mais interessado nas tecnologias emergentes do século XXI, aplicações e soluções industriais.

A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes será composta por 365 livros, cada livro será focado numa única tecnologia emergente. Pode ler a lista de tecnologias emergentes e a sua categorização pela indústria na parte de Em breve, no final do livro.

365 livros para dar aos leitores a oportunidade de aumentar os seus conhecimentos sobre uma única tecnologia emergente todos os dias, no decurso de um ano.

Introdução

Como escrevi este livro?

Em todos os livros de A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes, estou a tentar obter insights instantâneos, de pesquisa bruta, diretamente das mentes das pessoas, tentando responder às suas perguntas sobre a tecnologia emergente.

Há 3 mil milhões de pesquisas no Google todos os dias, e 20% delas nunca foram vistas antes. São como uma linha direta para os pensamentos das pessoas.

Às vezes, é Como é que retiro o encravamento de papel. Outras vezes, são os medos e os desejos secretos que só se atreveriam a partilhar com o Google.

Na minha busca para descobrir uma mina de ouro inexplorada de ideias de conteúdo sobre Genómica Sintética, uso muitas ferramentas para ouvir dados autocompletos de motores de busca como o Google, e rapidamente escolho todas as frases e perguntas úteis, as pessoas estão a perguntar em torno da palavra-chave Genómica Sintética.

É uma mina de ouro de pessoas introspeção, posso usar para criar conteúdo fresco, ultra-útil, produtos e serviços. Do tipo que pessoas, como tu, realmente querem.

As pesquisas de pessoas são o conjunto de dados mais importante alguma vez recolhido na psique humana. Portanto, este livro é um produto vivo, e constantemente atualizado por cada vez mais respostas para novas perguntas sobre Genómica Sintética, feitas por pessoas, tal como tu e eu, a questionarem-se sobre esta nova tecnologia emergente e gostariam de saber mais sobre isso.

A abordagem para escrever este livro é obter um nível mais profundo de compreensão de como as pessoas procuram em torno da Genómica Sintética, revelando perguntas e perguntas que eu não pensaria necessariamente fora da minha cabeça, e respondendo a estas perguntas em palavras super fáceis e digestivas, e para navegar o livro de uma forma simples.

Por isso, quando se trata de escrever este livro, assegurei-me de que está o mais otimizado e direcionado possível. Este propósito do livro está a ajudar as pessoas a compreender e a desenvolver os seus conhecimentos sobre a Genómica Sintética. Estou a tentar responder as perguntas das pessoas o mais de perto possível e a mostrar muito mais.

É uma forma fantástica e bonita de explorar questões e problemas que as pessoas têm e responder diretamente, e adicionar insights, validação e criatividade ao conteúdo do livro – até mesmo pitchs e propostas. O livro revela áreas ricas, menos aglomeradas e, por vezes, surpreendentes, de procura de investigação que eu não alcançaria de outra forma. Não há dúvida de que, espera-se que aumente o conhecimento da mente dos potenciais leitores, depois de ler o livro usando esta abordagem.

Apliquei uma abordagem única para tornar o conteúdo deste livro sempre fresco. Esta abordagem depende de ouvir as mentes das pessoas, utilizando as ferramentas de escuta de pesquisa. Esta abordagem ajudou-me a:

Conheça os leitores exatamente onde estão, para que eu possa criar conteúdo relevante que atinge um acorde e impulsiona mais compreensão ao tema.

Mantenha o meu dedo firmemente no pulso, para que eu possa obter atualizações quando as pessoas falam sobre esta tecnologia emergente de novas maneiras, e monitorizar as tendências ao longo do tempo.

Descobrir tesouros ocultos de perguntas precisa de respostas sobre a tecnologia emergente para descobrir insights inesperados e nichos ocultos que impulsionam a relevância do conteúdo e lhe dão uma vantagem vencedora.

O bloco de construção para escrever este livro inclui o seguinte:

(1) Deixei de perder tempo com a intuição e a adivinhação sobre os conteúdos desejados pelos leitores, preenchi o conteúdo do livro com o que as pessoas precisam e despedi-me das intermináveis ideias de conteúdo baseadas em especulações.

(2) Tomei decisões sólidas e tomei menos riscos, para conseguir lugares na primeira fila para o que as pessoas querem ler e querem saber - em tempo real - e utilizar dados de pesquisa para tomar decisões ousadas, sobre quais os tópicos a incluir e quais os tópicos a excluir.

(3) Racionalizei a minha produção de conteúdos para identificar ideias de conteúdo sem ter de analisar manualmente as opiniões individuais para poupar dias e até semanas de tempo.

É maravilhoso ajudar as pessoas a aumentar os seus conhecimentos de uma forma simples, respondendo apenas às suas perguntas.

Penso que a abordagem da escrita deste livro é única à medida que se colide, e acompanha as questões importantes que os leitores fazem sobre os motores de busca.

Agradecimentos

Escrever um livro é mais difícil do que pensava e mais gratificante do que alguma vez poderia imaginar. Nada disto teria sido possível sem o trabalho concluído por investigadores de prestígio, e gostaria de reconhecer os seus esforços para aumentar o conhecimento do público sobre esta tecnologia emergente.

Dedicatória

Para os esclarecidos, aqueles que vêem as coisas de forma diferente, e querem que o mundo seja melhor. Podes discordar demasiado deles, e podes discutir ainda mais com eles, mas não podes ignorá-los, e não podes subestimá-los, porque mudam sempre as coisas... empurram a raça humana para a frente, e enquanto alguns podem vê-los como os loucos ou amadores, outros vêem génio e inovadores, porque aqueles que são iluminados o suficiente para pensar que podem mudar o mundo, são os que o fazem, e levam as pessoas à iluminação.

Epígrafe

Para fabricar novos ADN ou formas de vida completas, genómica sintética, um subcampo relativamente jovem da biologia sintética, emprega técnicas como a alteração genética em formas de vida já existentes ou síntese genética artificial. Estas técnicas podem ser usadas para criar um novo ADN.

Tabela de Conteúdos

Direitos autorais

Bónus

Prefácio

Introdução

Agradecimentos

Dedicatória

Epígrafe

Tabela de Conteúdos

Capítulo 1: Genómica sintética

Capítulo 2: Craig Venter

Capítulo 3: Cromossoma artificial bacteriano

Capítulo 4: Genética molecular

Capítulo 5: Cromossoma artificial de levedura

Capítulo 6: Genética molecular

Capítulo 7: Mutagénese dirigida pelo site

Capítulo 8: Xenobiologia

Capítulo 9: Índice de artigos de biologia molecular

Capítulo 10: construção do ADN

Capítulo 11: Biblioteca genómica

Capítulo 12: Fosmid

Capítulo 13: Sequência de genoma inteiro

Capítulo 14: Clonagem funcional

Capítulo 15: Laboratório mycoplasma

Capítulo 16: Análogo do ácido nucleico

Capítulo 17: Clonagem molecular

Capítulo 18: Genoma mínimo

Capítulo 19: Clyde A. Hutchison III

Capítulo 20: Genomas sintéticos

Capítulo 21: Não-SCAR (Recombinação Assistida Cas9) Edição do genoma

Epílogo

Sobre o Autor

Brevemente

Apêndices: Tecnologias Emergentes em Cada Indústria

Capítulo 1: Genómica sintética

A genómica sintética é um subcampo relativamente novo da biologia sintética que se foca na criação de novos ADN ou formas de vida completas utilizando vários métodos, incluindo síntese genética artificial e partes da alteração genética aplicada às formas de vida já existentes.

A genómica sintética não é a mesma que a modificação genética no sentido de que não faz uso de genes que já estão presentes nos organismos que cria. Num sentido mais amplo e ainda não realizado, a genómica sintética poderia usar códigos genéticos que não são compostos pelos dois pares base de ADN que são atualmente utilizados pela vida. Esta possibilidade existe apesar de a genómica sintética poder utilizar séries de pares base que tenham sido especificamente concebidas.

A ascensão da genómica sintética pode ser rastreada até à rápida expansão de capacidades tecnológicas específicas e tecnologias no âmbito do estudo da genética nas últimas décadas. Os investigadores têm sido capazes de realizar estudos sobre genomas que não ocorrem naturalmente como resultado da capacidade de gerar longas cadeias de pares de base em grande escala de uma forma precisa e económica. A disciplina da genómica sintética está começando a entrar num período fértil de vitalidade, que pode ser atribuído a avanços recentes em modelos de dobragem de proteínas, bem como custos de declínio associados à análise de computador.

No ano de 2010, os cientistas construíram com sucesso uma criatura sintética pela primeira vez.

Logo após a descoberta de endonucleases e ligas de restrição, o campo da genética começou a utilizar estas ferramentas moleculares para montar sequências artificiais a partir de fragmentos menores de ADN sintético ou natural. Estas sequências artificiais podem ser transmitidas a organismos a utilizar na reprodução ou noutros fins. A ligação inversa que existe entre o comprimento do ADN sintético e a pureza por cento desse comprimento sintético é a fonte do benefício que pode ser alcançado utilizando a estratégia recombinatória em oposição à síntese contínua de novo ADN. Dito de outra forma, devido às taxas de erro intrínsecas das tecnologias disponíveis hoje, o número de clones que incluem erros aumenta à medida que o comprimento das sequências que estão a ser sintetizadas aumenta.

Uma sequência de oligonucleótidos é usada no processo conhecido como conjunto de ciclismo de polimerase (PCA) (ou oligos), entre 40 e 60 nucleótidos de comprimento aproximadamente, que juntos compõem ambos os fios do ADN que está agora a ser produzido.

Estes oligos foram criados de tal forma que um único oligo de uma vertente compreende um comprimento de cerca de 20 nucleótidos em cada extremidade, o que é complementar a sequências de dois oligos separados na vertente oposta, consequentemente, isto cria zonas