iPad Versiyonu

Sentetik DNA'nın yükselişi

Yakında genetik kodların ve bilimsel başarının ürünü olan ipek, ahşap vs. satın alabilecek miyiz?


HABER: JENNIFER ALSEVER
  FOTOĞRAF: WINNI WINTERMEYER
28.04.2017
Sentetik DNA'nın yükselişi

YAKIN ZAMANA KADAR ipek üretimi ipek böcekleri ve bazı benzer örümcek türlerinin ve bu işe gönül vermiş, arada sırada ortaya çıkan süper kahramanın işiydi. Şimdi ise, California, Emeryville’deki Bolt Threads laboratuvarlarında, fermantasyon kazanları maya, şeker ve de örümceklerden alınan bazı DNA kodlarını kullanarak ipek, suni ipek ve polyesterin geleneksel üretim biçimine benzer şekilde fiberlere dönüştürülen bir materyal üretiyor. Şirket yetkilileri, sonuçta elde edilen kumaşın çelikten daha güçlü, tayttan daha elastik ve ipekten de daha yumuşak olduğunu belirtiyor.

Bolt’un CEO’su Dan Widmaier “Materyallerde yeni bir çağ başlıyor” diyor. Halen pek çok tekstil malzemesi petrol bazlı polyesterden üretiliyor ve polyester de atık haline geldiğine çevreye zarar veriyor. Bolt yetkilileri ise kendilerinin ürettiği kumaşın, biyolojik olarak parçalanabileceğini kaydediyor. Widmaier’in de ifade ettiği gibi, yeni materyal “dünyayı değiştirecek devasa bir potansiyele sahip”.

Bu ay Bolt tamam ya da devam diyeceği zorlu bir sınavla karşı karşıya; laboratuvar ölçeğindeki işini, aralarında giyim firması Patagonia’nın da yer aldığı üç müşteri için ticari ölçekte bir operasyona dönüştürecek. (Bolt’un gelecekteki asıl amacı kendi markalı giysilerini üretmek.) Şirket başarılı olursa, bu gelişme sentetik biyoloji olarak tanımlanan ve yeni ortaya çıkan saha için kritik önemde belirleyici olacak.

Bilim adamlarının yaşayan organizmaların genetiğini ele alarak gıda tatlandırıcılarından “deri”ye, ahşap benzeri kompozitlere bir dizi ürünü yeniden işlemelerini sağlayan bu tür teknolojileri kullanan tek startup Bolt. Yatırımcılar da bunu not etmiş bulunuyor. Geçen yıl sentetik biyoloji şirketleri, aralarında Peter Thiel, Eric Schmidt, Marc Andreessen, Max Levchin ve Jerry Yang gibi teknoloji dünyasının önde gelen isimlerinin bulunduğu yatırımcılardan 1 milyar dolar topladılar. Bu da endüstriyi izleyen danışmanlık kuruluşu SynBioBeta’ya göre 2014 yılındaki tutarın iki katı.

Silikon Vadisi yıldızlarının sentetik biyolojinin büyüsüne kapılmasının gerekçesi var. Tek bir sekansta dört nükleotid molekülden oluşan DNA, tıpkı yazılım gibi, düzenlenebilen ve yazılabilen bir kod. DNA dizilemenin (organizma kodunun okunması) ticarileşmesi ve sentezi (söz konusu kodun yazılması) insan genom haritasının 2003 yılında tamamlanmasından beri hız kazandı.

Son birkaç yılda ortaya çıkan yeni robotikler, biyoenformatik, genom düzenleme ve genetik sentez teknolojileri sentetik biyolojiyi verimli ve maliyet tasarruflu bir niteliğe büründürdü. Örneğin, etkin bir şekilde pazarlanan Crispr DNA dizilimlerini kırpıp, istenen özellikleri ekleyebilirken, startup Twist Bioscience’ın teknolojisi silikon üzerinde kimyasal reaksiyonu küçültmek suretiyle gen sentezini hızlandırıyor. OS Fund’ın ortağı ve söz konusu alanın sözcüsü Bryan Johnson, “Biyolojiyi deşifre ediyoruz” diyor; “Yaşamın kendisi programlanabilir hale geliyor.” Johnson gibi bu konuya inanmış olanlar oldukça iddialı tahminler ortaya koyuyor. Onlara göre, bir gün DNA, enerji ve güneş ışığını kullanmak suretiyle insan dokusu, otomobil ve ev üretebileceğiz. Beyin hücrelerinden bilgisayarlar geliştirilebilecek.

Ancak bunları söylerken biraz temkinli olmakta yarar var. Nitekim, bu konudaki acı hatıralar için yalnızca birkaç yıl geriye bakmak yeterli. 2008 yılında, bazı startuplar yosun tabakasından biyoyakıt üretmek için sentetik biyolojiden yararlanacaklarını açıklamışlardı. Ancak durum beklenildiği gibi olmadı; mikroorganizmalar fabrika ortamında laboratuvardakinden farklı bir davranış sergiledi. Petrol fiyatları gerileyince de startupların çoğu iflas etti.

Bu kez sentetik biyoloji şirketleri materyallere -savunucuları bunların daha yüksek marjlara sahip olduğunu ve yakıta kıyasla, pazarda dalgalanmalara daha az maruz kaldığını söylüyorlar- özel kimyasallara odaklanıyorlar. Şimdilerde ise, endüstri sonuçları yazmak ve ölçmek, kimyasalları, mikroorganizmaları büyük miktarlarda üretebilme yöntemlerini otomatikleştirmek için daha iyi araçlara sahip olduğuna inanıyor.
Bu alanda inovasyonlar sel gibi yağıyor. Boston’da Ginkgo Bioworks zor yetişen bitkilerin ve nadir görülen çiçeklerin DNA kodunu kullanarak, yeni esanslar ve gıda tatlandırıcıları için organizma üretti. CEO ve ortak kurucu Jason Kelly “Tam tamına son iki yılda işler gerçekten hızlandı” diyor. Yatırımcılardan gelen 154 milyon dolarlık kaynakla ivme kazanan Ginkgo kısa süre önce fermantasyon kazanları, kütle spektrometreleri, yazılım, robotlar ve DNA tasarım, üretim ve testi için geleneksel biyoloji araç gereçlerinin yer aldığı bin 672 metrekarelik bir fabrika açtı.

Kelly Ginkgo’nun bu esans ve tatlandırıcıların üretim maliyetlerini sırasıyla yüzde 50 ve yüzde 90 oranlarında azaltabileceğini, DNA harflerini eşleştirmek ve karıştırmak suretiyle müşterilerine ürünleri için bütünüyle yeni kokular sunabileceğini belirtiyor; üstelik şirket bunu çevre maliyeti olmadan yapabiliyor.
Örneğin, parfümlerde kullanılan gül yağını ele alalım. Bu bitkiyi yetiştirmek zor, bitki başına çok az yağ alınabiliyor ve bundan dolayı, sınırlı miktarda arz edilebiliyor. Ginkgo’nun yöneticileri dışarıdaki bir tedarikçiden yağın gen kodunu rica ediyorlar. İki ila altı hafta içinde de posta yoluyla kendilerine sıvı DNA örneğinin bulunduğu küçük bir şişe ulaşıyor. Bunu test ediyorlar, daha sonra DNA harflerini yeniden düzenliyorlar ve geleneksel yağların yarı maliyetine, sentetik olarak üretilebilecek kendine has kokusu olan bir yağ elde edene kadar daha fazla örnek gönderilmesini rica ediyorlar. Ginkgo son dokuz ayda, düzinelerce yeni organizma için sipariş veren 10 yeni müşteriyi portföyüne kattı.

Almanya’da, Bolt’un rakibi AMSilk yüksek performanslı, biyolojik olarak çözünebilir ayakkabılara yönelik, biyoçelik olarak adlandırılan bir başka örümcek bazlı fiber üretimi için çalışıyor. Brooklyn’de, yatırımcılardan 53 milyon dolar alan Modern Meadow hayvan derisi yerine mühendislik ürünü hücreler kullanarak “deri” üretiyor.
New York, Green Island’da yer alan Ecovative adlı şirket canlı masalar, akustik panelleri ve ambalaj malzemeleri “yetiştiriyor”. Ecovative ağaç ya da bitkilerden elde edilen fiberi alıyor, doğruyor, mantarlardaki kök sistemi olan miselyumu katıyor ve miselyumun fiberlerin etrafından büyümesini sağlıyor. Daha sonra da bu kompoziti alıp, şekillendirmek için standart presleri kullanıyor ve laminanta benzer katı bir yüzey yaratıyor. Evocative CEO’su Eben Bayer konuyla ilgili olarak şunları söylüyor: “Bunu yeni bir ahşap türü olarak düşünmek hoşuma gidiyor ve dünyada da bundan daha sürdürülebilir bir eşya parçası bulmanız mümkün değil.” Savunma Bakanlığı Ecovative’le ordu için sürdürülebilir ve atığı azaltan, geçici olarak canlı yapılar üretmeye yönelik “programlanabilir materyaller” geliştirmesi için bir ön kontrat imzaladı.

Şimdi artık sentetik biyoloji üreticilerinin pek çok biyoyakıt startupı’nın yapamadığını başarması gerekiyor: Laboratuvarda işler olanı geniş ölçekli ticari faaliyetlere taşımak. Lux Research’te sektörü takip eden Mark Bünger, “Üretimi bir otobüs büyüklüğündeki bir kazanda kontrol etmek zor olabilir” diyor.
Widmaier şirketi açısından laboratuvar ortamındaki operasyonu ticari ölçeğe taşımanın, DNA’dan ipek üretmek amacıyla karmaşık teknolojik sistemi kurmaktan çok daha zor olduğunu belirtiyor. Bolt bu ay söz konusu teknolojiyi bin 21 metrekarelik fabrikaya taşıdığında, çoğunun biyoyakıt hüsranından alınan derslere dikkat çekeceği onlarca bilim adamının deneyiminden yararlanacak. Widmaier, “Asıl sınav şimdi başlıyor” diyor.



HABERİ PAYLAŞ

 
 
 
 
 






BENZER HABERLER

Microsoft'un net karı ikiye katlandı
 
Google, Londra'da veri merkezi kuracak
 
Snapchat hisselerinde büyük düşüş

Tesla Avustralya'da dünyanın en büyük pilini yapacak
 
Samsung’tan çip üretimine 18 milyar dolarlık yatırım
 
Facebook 2 milyar kullanıcıyla rekor kırdı
Size daha iyi hizmet verebilmemiz için sitemizde çerezler kullanılmaktadır. Giriş yaptığınız andan itibaren çerez kullanımını kabul etmiş sayılacaksınız.  Detaylı bilgi için tıklayın...
 X