מה ההבדל בין הנדסה גנטית לביולוגיה סינתטית?

מהי הנדסה גנטית ומהי ביולוגיה סינתטית?

נתחיל דווקא בתשובה לשאלה מה ההבדל בין הנדסה גנטית לביולוגיה סינתטית - אין הבדל.
הנדסה גנטית היא המושג הקדום יותר שהלך והתרחב למה שהיום מוגדר כביולוגיה סינתטית.
ובכל זאת, מה זה?

מה עושה מהנדס? בונה מכונות, גשרים, בניינים? ובהנדסה גנטית? בונים גנים או בונים הרכבי גנים חדשים.
אז הכל מתחיל ביצירת רצפי DNA חדשים שלא היו בעבר, אלה יכולים לקודד לתכונות חדשות אותן נכניס לצמחים, חיידקים וכדומה. נניח שאני רוצה ליצור את התרופה לסכרת - אינסולין, אני יכול ליצור גן שיגרום לייצור אינסולין בחיידק וכך לייצר את התרופה.
בתמונה למטה אנו רואים צמח שהודבק בוירוס מהונדס גנטית, לוירוס הוסף רצף של החלבון GFP, חלבון זה זוהר בירוק תחת אור UV (הכלורופיל של הצמח נראה אדום באור זה). בצורה זו יכולים החוקרים לעקוב אחר תנועת הוירוס בצמח ולהבין מה התנאים הטובים ביותר להדברתו. וירוס עם GFP אינו קיים בטבע ולכן מדובר כאן על הנדסה גנטית.

הנדסה גנטית קיימת יותר מ-40 שנה, למה צמח המושג ביולוגיה סינתטית?
עד כאן תארתי עבודה על גן בודד, אורגנזם עם תכונה חדשה אחת אבל עולם הביולוגיה של היום הרבה יותר מתקדם מכך. קיום ניתן להנדס מסלולים ביוסינטטים שלמים וליצור תרופות מורכבות. אבל לא רק תרופות, אנו מהנדסים חלבונים שונים ללחימה בתאים סרטניים, מהנדסים תאים ואורגנזמים שלמים ולא פחות חשוב, אני יכול להזמין כמעט הכל מסונטז כימית!
ההבדל הגדול בין הנדסה גנטית לביולוגיה סינתטית הוא המורכבות.
אם לפני 20 שנה יכולתי להזמין רצפי DNA בני מקסימום 100 בסיסים והמידע ויכולות התיכנון שלי היו מוגבלות לגנים מסויימים, היום יש לנו מידע על גנומים של יצורים רבים, יכולות מחשוב שמאפשרות לנו לתכנן מסלולים סינתטים חדשים, חלבונים בעלי מבנה ויכולות חדשות ולא פחות חשוב, אני יכול להזמין בקלות רצפי DNA של 50000 בסיסים ויותר. יותר מכך יש בידנו את היכולת לתכנן במחשב מיני חיידק ולסנטז אותו במכונה. תוסיפו ליכולות אלה את יכולות העריכה הגנומית ע"י מערכות CRISPR ו-TALEN תגלו שהאנושות נכנסת לעידן חדש ביכולתנו לשפר ולבנות את הסביבה בה אנו חיים.