Posts

126. Vyrieši syntetická biológia problémy s klímou?

V dnešnej epizóde Pravidelnej dávky Miro rozpráva o syntetickej biológii a o tom, ako syntetickí biológovia a niektoré zaujímavé spoločnosti v tejto oblasti môžu pomôcť riešiť problémy s klímou, ktorým všetci čelíme.

Môžeme upraviť baktérie tak, aby sa dokázali živiť skleníkovými plynmi z ovzdušia? A ako môžeme využiť metódy rastlinného inžinierstva? A čože to vlastne je tá syntetická biológia? 

Vybrané Referencie

[1] http://sites.bu.edu/climate-change/

[2] https://synbiobeta.com/exploring-solutions-to-climate-change-with-synthetic-biology/

[3] https://theconversation.com/climate-change-is-making-soils-saltier-forcing-many-farmers-to-find-new-livelihoods-106048

[4] Mus, F., Crook, M. B., Garcia, K., Costas, A. G., Geddes, B. A., Kouri, E. D., … Peters, J. W. (2016, July 1). Symbiotic nitrogen fixation and the challenges to its extension to nonlegumes. Applied and Environmental Microbiology. American Society for Microbiology. https://doi.org/10.1128/AEM.01055-16

[5] Callaway, E. (2019, December 1). E. coli bacteria engineered to eat carbon dioxide. Nature. NLM (Medline). https://doi.org/10.1038/d41586-019-03679-x

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

118. Koronavírus 2019-nCoV vs. Syntetická Biológia: Pomôže nám bioinžinierstvo vyhrať?

V dnešnej epizóde pravidelnej dávky sa s Mirom rozprávame o Koronavíruse, o tom, ako do boja proti nákazlivým chorobám zapájame matematiku a ako nám pri diagnostike vírusových ochorení môže pomôcť syntetická biológia. 

Referencie:

  • [1] Zhao, S., Lin, Q., Ran, J., Musa, S. S., Yang, G., Wang, W., … Wang, M. H. (2020). Preliminary estimation of the basic reproduction number of novel coronavirus (2019-nCoV) in China, from 2019 to 2020: A data-driven analysis in the early phase of the outbreak. International Journal of Infectious Diseaseshttps://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.01.050
  • [2] Zhang, X. S., Pebody, R., Charlett, A., de Angelis, D., Birrell, P., Kang, H., … Choi, Y. H. (2017). Estimating and modelling the transmissibility of Middle East Respiratory Syndrome CoronaVirus during the 2015 outbreak in the Republic of Korea. Influenza and Other Respiratory Viruses11(5), 434–444. https://doi.org/10.1111/irv.12467
  • [3] Ng, T. W., Turinici, G., & Danchin, A. (2003). A double epidemic model for the SARS propagation. BMC Infectious Diseases3(1), 19. https://doi.org/10.1186/1471-2334-3-19
  • [4] Dénes, A., & Gumel, A. B. (2019). Modeling the impact of quarantine during an outbreak of Ebola virus disease. Infectious Disease Modelling4, 12–27. https://doi.org/10.1016/j.idm.2019.01.003
  • [5]Pardee, K., Green, A. A., Takahashi, M. K., Braff, D., Lambert, G., Lee, J. W., … Collins, J. J. (2016). Rapid, Low-Cost Detection of Zika Virus Using Programmable Biomolecular Components. Cell165(5), 1255–1266. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.04.059
  • [6] Coronavirus. (n.d.). Retrieved January 31, 2020, from https://www.who.int/health-topics/coronavirus
  • [7] (6) Coronavirus latest: First cases of the disease confirmed in the UK | Financial Times. (n.d.). Retrieved January 31, 2020, from https://www.ft.com/content/96bd61c2-226f-31f4-99fa-02cb85c42bf2
  • [8] Bussell, E. H., Dangerfield, C. E., Gilligan, C. A., & Cunniffe, N. J. (2019). Applying optimal control theory to complex epidemiological models to inform real-world disease management. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences374(1776). https://doi.org/10.1098/rstb.2018.0284

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

106. Ako a prečo založiť Biotech startup: S Danielom Greenom

(For the English recording of the interview, skip to 11:40)

V tejto epizóde Pravidelnej dávky sa Miro rozpráva o tom, ako a prečo založiť a viesť BioTech či MedTech startupy s Danielom Greenom, CEO Yaqrit a svojím učiteľom podnikania s medicínskymi zariadeniami (Medical Device Entrepreneurship) z Imperial College London.

Rozprávajú sa o špecifikách BioTech startupov v porovnaní s inými startupmi, o tom, prečo súkromný sektor dokáže inovovať rýchlejšie ako štátny, ako vlastne začať takýto startup budovať a čo by sme na Slovensku mali urobiť aby sme vytvorili prostredie priateľské pre tieto startupy.

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

102. O demokratizácii syntetickej biológie: S Keonim Gandallom zo Stanfordu

Miro si do Pravidelnej dávky pozval Keoniho Gandalla, svojho kolegu z laboratória Prof. Drewa Endyho na Stanforde. Napriek tomu, že Keoni má len 20 rokov, už vedie projekt stavby a distribúcie dostupných génov do celého sveta. Články o ňom môžete nájsť napríklad vo Forbes a New York Times.

Rozprávajú sa aj o týchto otázkach: Ako dať prístup ku genetickému inžinierstvu všetkým ľuďom podobne, ako dnes takmer každý má prístup k smartfónu? Ako vyriešiť logisticky distribúciu DNA po svete? Aké možnosti nám syntetická biológia ponúka? A ako k tomu môže prispieť 20 ročný chlapec, ktorý si ešte na základnej škole na výstave kníh miestneho kostola kúpil učebnicu o virológii a postavil si v garáži biologické laboratórium?

Referencie:

[1] https://synbiobeta.com/free-genes-project-makes-dna-freely-available-to-the-world/

[2] Endy, D. (2005). Foundations for engineering biology. https://doi.org/10.1038/nature04342

[3]  https://www.forbes.com/sites/fernandezelizabeth/2019/09/19/yes-people-can-edit-the-genome-in-their-garage-can-they-be-regulated/

[4] https://www.nytimes.com/2018/05/14/science/biohackers-gene-editing-virus.html

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

98. Ako bioinžinieri upravujú gény: CRISPR a genetický kufrík s náradím

Genetické inžinierstvo a génové úpravy patria medzi najvzrušujúcejšie oblasti moderného bioinžinierstva a vedy. Najpoužívanejším nástrojom využívaným na génové úpravy je CRISPR-Cas9. Čo to ale vlastne je? A ako to funguje?

O genetickom inžinierstve, o nástroji s názvom CRISPR-Cas9, jeho princípoch a fungovaní, o jeho výhodách a nevýhodách sa budeme rozprávať v dnešnej Pravidelnej dávke. 

Referencie:

[1] Anzalone, A. V, Randolph, P. B., Davis, J. R., Sousa, A. A., Koblan, L. W., Levy, J. M., … Liu, D. R. (2019). Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4

[2] Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2014). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213), 1258096. https://doi.org/10.1126/science.1258096

[3]  https://www.addgene.org/crispr/

[4] https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/genomeediting

[5] https://www.broadinstitute.org/what-broad/areas-focus/project-spotlight/crispr-timeline

[6] Pickar-Oliver, A., & Gersbach, C. A. (2019, August 1). The next generation of CRISPR–Cas technologies and applications. Nature Reviews Molecular Cell Biology. Nature Publishing Group. https://doi.org/10.1038/s41580-019-0131-5

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

86. Na streche MIT o automatizácii biolaboratórií: S Dhashom Shrivathsom, CEO Radix Labs

**For the (English) recording of the interview, go to 16:30**

Medzi najväčšie problémy moderného biologického a medicínskeho laboratórneho výskumu patria ľudské chyby a neschopnosť pri rovnakom postupe dosahovať uspokojivo rovnaké výsledky. Okrem toho stále nemáme špičkové nástroje a platformy na rýchlu komunikáciu medzi ľuďmi a laboratórnymi robotmi a prístrojmi. Biológovia tak stále trávia príliš veľa času v laboratóriu a málo času prípravou a uvažovaním nad experimentami. 

Dhash Shrivathsa sa rozhodol zamerať na všetky spomínané problémy a vo svojom (už druhom) startupe Radix Labs vyvíja nový programovací jazyk a softvérovú platformu, ktorá umožní experimentátorom a laboratórnym nástrojom jednoducho komunikovať potrebné inštrukcie jednoduchým, no zároveň presným spôsobom. O jeho projekte nedávno vyšiel aj článok v časopise Nature. 

V tejto epizóde Pravidelnej dávky sa Miro vo svojom prvom rozhovore rozpráva s Dhashom o počítačoch, automatizácii laboratórií, o demokratizácii biológie, o jeho sne vyrobiť si vlastné pivo a tiež o tom, ako budovať úspešný biznis a získať investície do svojich projektov.

Zdroje a referencie :

[1] Segal, M. (2019). An operating system for the biology lab. Nature 2019 573:7775.

[2] Štúdia o slabej reprodukovateľnosti výsledkov: Begley, C. G., & Ellis, L. M. (2012). Raise standards for preclinical cancer research. Nature 2012 483:7391483(7391), 531–533. https://doi.org/10.1038/483531a

[3] Startup vyrábajúci laboratórne roboty na manipuláciu s tekutinami: https://opentrons.com/

[4] Dhashov startup zameraný na automatizáciu a programovanie experimentálnych procesov v biologických laboratóriách: http://radix.bio/

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

82. Syntetické bunky III: Môžeme postaviť bunky od základov?

Čo nedokážem postaviť, tomu nerozumiem,” povedal Richard Feynman. V tejto epizóde sa teda budeme rozprávať o stavbe syntetických buniek od základov, o výzvach, ktorým pri tomto prístupe čelíme a o nebunkovej (“cell-free”) biológii.

Referencie:

[1] Berhanu, S., Ueda, T., & Kuruma, Y. (2019). Artificial photosynthetic cell producing energy for protein synthesis. Nature Communications10(1), 1325. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09147-4

[2] Adamala, K. P., Martin-Alarcon, D. A., Guthrie-Honea, K. R., & Boyden, E. S. (2017). Engineering genetic circuit interactions within and between synthetic minimal cells. Nature Chemistry9(5), 431–439. https://doi.org/10.1038/nchem.2644

[3] Powell, K. (2018). How biologists are creating life-like cells from scratch. Nature563(7730), 172–175. https://doi.org/10.1038/d41586-018-07289-x

[4] Elani, Y., Trantidou, T., Wylie, D., Dekker, L., Polizzi, K., Law, R. V., & Ces, O. (2018). Constructing vesicle-based artificial cells with embedded living cells as organelle-like modules. Scientific Reports8(1), 4564. https://doi.org/10.1038/s41598-018-22263-3

Súvisiace dávky: 

PD #78: O najmenšej syntetickej bunke
PD #74: Úvod do témy syntetických buniek

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

78. Syntetické bunky II: ako vznikla najmenšia syntetická bunka

Existujú dva prístupy k stavbe syntetických buniek. Dnes si predstavíme “top-down” prístup k stavbe syntetických buniek, fascinujúce výsledky vedcov z J Craig Venter Institute, najmenší syntetický organizmus JCVI-syn3.0 a dôjde aj na esenciálne gény!

Referencie a odporúčaná literatúra

[1] Hutchison III, C. A., Chuang, R.-Y., Noskov, V. N., Assad-Garcia, N., Deerinck, T. J., Ellisman, M. H., … Venter, J. C. (n.d.). Design and synthesis of a minimal bacterial genome. https://doi.org/10.1126/science.aad6253

 [2] Glass, J. I., Merryman, C., Wise, K. S., Hutchison, C. A., & Smith, H. O. (2017). Minimal Cells—Real and Imagined. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 9(12), a023861. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a023861

[3] Göpfrich, K., Platzman, I., & Spatz, J. P. (2018). Mastering Complexity: Towards Bottom-up Construction of Multifunctional Eukaryotic Synthetic Cells. Trends in Biotechnology, 36(9), 938–951. https://doi.org/10.1016/J.TIBTECH.2018.03.008

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

74. Syntetické bunky: najambicióznejší projekt v histórii

Život je často ťažký, a to nielen ten náš osobný ale aj ten biologický. V dnešnej dávke, nahranej v americkom MIT, si povieme aj o nasledovnom: čo je to život, prečo nie je jednoduché definovať, a či vedci vedia už stvoriť život.

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

66. Môže nám syntetická biológia pomáhať pri skúmaní vesmíru?

Zdalo by sa, že syntetická biológia a astronómia si musia byť na míle vzdialené – syntetická biológia skúma maličké bunky a astronómia sa zase venuje nedozerným vesmírnym diaľavám.  

Pri príležitosti 50. výročia pristátia misie Apollo 11 na Mesiaci sa v ďalšej Pravidelnej Dávke porozprávame o tom, ako syntetická biológia môže pomôcť astronautom pri budúcich vesmírnych misiách.

Použitá a odporúčaná literatúra:

[1] Krátky článok o diskutovaných výzvach kozmonautiky, ktoré nám môže syntetická biológia pomôcť riešiť: https://www.nasa.gov/content/synthetic-biology

[2] Komplexný článok popisujúci možnosti a výzvy využitia syntetickej biológie vo vesmíre:  Menezes, A. A., Montague, M. G., Cumbers, J., Hogan, J. A., & Arkin, A. P. (2015). Grand challenges in space synthetic biology. J. R. Soc. Interface12https://doi.org/10.1098/rsif.2015.0803

[3] Prepis podcastu s Lynn Rothschild, ktorá sa venuje astrobiológii, v ktorom možno vybadať veľmi zaujímavý spôsob uvažovania nad pôvodom života: https://www.nasa.gov/ames/nisv-podcast-Lynn-Rothschild/

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk