Согласно новому исследованию, ученые, работающие над биологическим дизайном, должны сосредоточиться на особенностях биологических систем, а не на оптимизации.

В исследовании, опубликованном в Достижения наукиИсследователи из университетов Бристоля и Гента показали, как исследование неизведанного может стать решающим шагом, необходимым для реализации постоянных инноваций, необходимых для биотехнологий будущего. Статья называется «Открытость в синтетической биологии: путь к постоянным инновациям в области биологического дизайна».

Признавая роль открытости в достижении этой цели и ее растущее значение в таких областях, как информатика и эволюционная биология, команда наметила, как открытость связана с современной биоинженерной практикой и что потребуется для ее достижения в лаборатории.

Для достижения успеха алгоритмы, используемые для биологического проектирования, должны не только фокусироваться на достижении конкретной цели (например, на повышении урожайности), но также учитывать создание и поддержание новизны и разнообразия в найденных решениях.

Доктор Томас Горочовски, соавтор и научный сотрудник Университета Королевского общества в Школе биологических наук в Бристоле, сказал: «Когда мы пытаемся спроектировать сложный биологический процесс, часто возникает соблазн просто настроить то, что частично работает, вместо того, чтобы брать риск попробовать что-то совершенно новое.

«В этой работе мы подчеркиваем, что в таких ситуациях лучшие решения часто приходят с неожиданных направлений, потому что мы не всегда до конца понимаем, как все работает. В биологии много неизвестных, и поэтому нам нужен обширный и разнообразный набор инструментов для построения блоки, чтобы гарантировать, что у нас есть наилучшие шансы найти нужное нам решение».

Профессор Михил Сток, ведущий автор из Гентского университета, добавил: «Биологические системы обладают естественной способностью к инновациям, что привело к ошеломляющему биоразнообразию, которое мы наблюдаем сегодня в природе.

«Нашим собственным попыткам спроектировать биологию, напротив, не хватает этой креативности — они гораздо более ригидны, менее изобретательны и часто [don’t] максимально использовать возможности биологии.

«Поскольку вся жизнь вокруг нас возникла в результате открытого процесса эволюции, было бы здорово, если бы мы могли использовать часть этой силы для наших собственных биологических проектов».

Способность создавать новые биотехнологии становится все более важной для решения глобальных проблем, охватывающих устойчивое производство химикатов, материалов и продуктов питания, а также передовые методы лечения для борьбы с возникающими болезнями. Подпиткой этого прогресса являются инновации в том, как биологию можно использовать по-новому. Эта работа поддерживает эту цель, предлагая новое направление для новых подходов к исследованиям и проектированию.