Một kho lưu trữ dựa trên đám mây tạo ra dấu vân tay kỹ thuật số của các vi sinh vật được thiết kế đã được thử nghiệm thành công.
Một nhóm quốc tế do Đại học Newcastle dẫn đầu đã ra mắt CellRepo, một cơ sở dữ liệu về loài và chủng sử dụng mã vạch tế bào để giám sát và theo dõi các sinh vật được biến đổi gen.
>> Tham khảo: Các nhà nghiên cứu thử nghiệm một thế hệ kính hiển vi lượng tử mới.
Được báo cáo trong một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature Communications, cơ sở dữ liệu theo dõi và sắp xếp dữ liệu kỹ thuật số được tạo ra trong quá trình chế tạo tế bào. Nó cũng liên kết phân tử dữ liệu đó với các mẫu sống liên quan.
Có sẵn trên toàn cầu, tài nguyên này hỗ trợ sự hợp tác quốc tế và có các ưu điểm an toàn đáng kể, chẳng hạn như hạn chế tác động của các vi sinh vật biến đổi gen được giải phóng một cách cố ý hoặc vô tình bằng cách cho phép truy tìm nhanh hơn các chi tiết thiết kế và nguồn gốc của phòng thí nghiệm sinh vật.
CellRepo được xây dựng dựa trên kiểm soát phiên bản, một khái niệm từ công nghệ phần mềm ghi lại và theo dõi các thay đổi đối với mã phần mềm.
Các nhà khoa học tin rằng việc kiểm soát phiên bản cho kỹ thuật tế bào sẽ làm cho sinh học kỹ thuật cởi mở hơn, có thể tái sản xuất, dễ theo dõi và chia sẻ hơn, đồng thời đáng tin cậy hơn.
>> Tham khảo: Các quy trình mới dẫn đến hiệu suất pin sạc tốt hơn.
Nhóm nghiên cứu nêu bật những lợi ích bổ sung của tài nguyên cộng đồng này, chẳng hạn như khả năng truy xuất nguồn gốc — cung cấp tài liệu chính xác cho một chủng và công nhận hợp lý công việc trong phòng thí nghiệm.
Cơ sở dữ liệu cũng tập trung vào trách nhiệm bằng cách giúp theo dõi và chỉ định quyền sở hữu dễ dàng hơn.
Với quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu toàn cầu, các nhà nghiên cứu sẽ có thể tái tạo kết quả và cộng tác dễ dàng hơn. Các nhà khoa học cũng lập luận rằng kho lưu trữ sẽ cải thiện tính minh bạch và giảm chi phí liên quan đến tổn thất dữ liệu và mã nguồn.
Tác giả chính, Natalio Krasnogor, Giáo sư Khoa học Máy tính và Sinh học Tổng hợp tại Trường Điện toán của Đại học Newcastle, cho biết: “Sinh học kỹ thuật không phải là khoa học tên lửa. Nó khó hơn rất, rất nhiều.
Và vì thế, chúng ta bắt buộc phải làm điều đó cởi mở hơn và cộng tác nhiều hơn.CellRepo, cốt lõi của nó, là một nền tảng cộng tác trong đó các kỹ sư tế bào có thể ghi lại công việc của họ và chia sẻ nó với những người khác (trong phòng thí nghiệm của chính họ hoặc rộng rãi hơn).
>> Tham khảo: Sử dụng dữ liệu gió mùa trong quá khứ để dự đoán điều kiện khí hậu trong tương lai.
Bằng cách cho phép cộng tác nhiều hơn và chia sẻ liền mạch các chủng đã được thiết kế, chúng tôi hy vọng để tăng tốc và cải thiện các quá trình sinh học tổng hợp và báo cáo cho mọi người. cần phải cải thiện!”
Tiến sĩ Jonathan Tellechea, một nhà sinh học tổng hợp trong dự án cho biết:
“Tôi luôn gặp phải một số vấn đề về xác định sai trong các dự án của mình. May mắn là tôi có thể phát hiện và giải quyết chúng sớm nhưng tôi không thể tưởng tượng được có bao nhiêu dự án tốt đã thất bại hoặc bị đình trệ vì điều này.
Một số khoảng thời gian khác của tôi với tư cách là một nhà sinh vật học đi vào xây dựng hồi tố lịch sử của các plasmid và chủng mà tôi sử dụng. Tôi có thể lấy vật liệu di truyền từ ai đó, nhưng ai là tác giả ban đầu?
Đôi khi tôi may mắn và nó chỉ cách một tờ giấy, đôi khi nó rơi xuống hố thỏ có thể kết thúc vào những năm 80. CellRepo khắc phục những vấn đề này và các vấn đề quan trọng khác cho các nhà thực nghiệm.”
Leanne Hobbs, kỹ sư phần mềm cao cấp trong dự án phản ánh: “Là một kỹ sư phần mềm từ công nghiệp đến học thuật, làm việc trong một dự án mà tôi có thể sử dụng các kỹ năng của mình vì lợi ích công cộng vừa là thách thức vừa là niềm vui.
Kiểm soát phiên bản là một yếu tố chính của công nghệ phần mềm và tôi tự hào rằng chúng tôi hiện đang mang những công cụ này vào sinh học kỹ thuật.”
>> Tham khảo: Nghiên cứu cho thấy các tế bào cơ tự phát triển trong phòng thí nghiệm sửa chữa tổn thương cơ và bệnh tật.
Tiến sĩ Lenka Pelechova, một nhà khoa học xã hội làm việc tại nhóm nghiên cứu Hệ thống sinh học phức hợp và điện toán liên ngành (ICOS), nói thêm:
“Là một nhà khoa học xã hội, tôi tin rằng khuôn khổ Nghiên cứu và Đổi mới có trách nhiệm là rất quan trọng trong việc giải quyết các kỳ vọng của xã hội và mở ra các cuộc đối thoại của công chúng về nghiên cứu và công nghệ mới.
Theo quan điểm của tôi, những cuộc trò chuyện này nên bắt đầu sớm và CellRepo hỗ trợ điều này bằng cách làm cho nghiên cứu trở nên minh bạch ngay từ khi bắt đầu.’
Đồng tác giả nghiên cứu, Giáo sư Víctor de Lorenzo, từ Chương trình Sinh học Tổng hợp và Hệ thống tại Centro Nacional de Biotecnología ở Madrid, Tây Ban Nha, cho biết:
“Do xu hướng bẩm sinh của các cấu trúc được thiết kế để biến đổi và vượt qua mọi loại tường lửa di truyền, hàng thập kỷ Thay vào đó, CellRepo cung cấp khả năng nhận dạng ổn định và rõ ràng các chủng nhất định có thể được theo dõi chặt chẽ và liên kết với cặp song sinh kỹ thuật số với tất cả thông tin có sẵn — nếu cần cho các biện pháp đối phó, quyền sở hữu hoặc trách nhiệm pháp lý .”
Elena Velázquez, nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm của Víctor de Lorenzo, nói thêm:
“Là một nhà sinh học tổng hợp làm việc cả ngày với các plasmid và chủng từ các nguồn gốc khác nhau, tôi thường thấy rằng plasmid hoặc chủng mà tôi đang sử dụng trong các thí nghiệm của mình không phải là thứ tôi yêu cầu.
Tất nhiên, điều này không thể đổ lỗi cho các nhà khoa học đã vui lòng đóng góp công việc khó khăn của họ một cách vị tha và hơn nữa, vì không có cách nào dễ dàng để dán nhãn và xác định xem căng thẳng đang bị đe dọa có phải là căng thẳng dự định hay không.
>> Tham khảo: Khoáng chất có thể là chìa khóa để chữa lành các mô bị tổn thương.
“CellRepo là một nền tảng thể hiện bước tiến đáng kinh ngạc trong vấn đề này và có thể tiết kiệm rất nhiều thời gian cũng như công việc vô ích cho các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới.
Hơn nữa, kho lưu trữ toàn cầu các chủng được chia sẻ thông qua nền tảng này có thể là một tài sản vô giá nguồn mở của các mẫu và là cầu nối cho sự hợp tác mới giữa các phòng thí nghiệm khác nhau. Nhờ CellRepo, các nhà khoa học có khả năng đẩy nhanh quá trình điều tra và độ tin cậy của Khoa học của họ.”
Đồng tác giả Simon Woods, Giáo sư Đạo đức Sinh học tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Đời sống và Đạo đức Chính sách, Đại học Newcastle, nói thêm:
“Việc áp dụng rộng rãi nền tảng CellRepo sẽ đóng góp có lợi lớn cho văn hóa khoa học bằng cách cung cấp một cơ chế đảm bảo truy xuất nguồn gốc và minh bạch và cho phép khả năng tái tạo. Ngoài ra, CellRepo là một công cụ quản trị khoa học mới hỗ trợ khoa học có trách nhiệm nhưng đổi mới.”
