Ši įmonė gali užkoduoti jūsų mėgstamą dainą DNR už 100 000 USD

Tai nėra pigu. Tačiau „Twist Bioscience“ mano, kad duomenų saugojimas genuose galėtų būti kitas didelis dalykas. 2018 m. balandžio 6 d

Twist Bioscience





Savo biure, iš kurio atsiveria vaizdas į San Francisko Misijos įlankos rajoną, Emily Leproust pasilenkė, kad parodytų man vos tabletės dydžio sidabrinę pastilę.

Ji sakė, kad vienoje DNR kapsulėje saugoma tiek duomenų, kiek ir visame „Facebook“ duomenų centre.

Leproustas yra penkerių metų startuolio „Twist Bioscience“, kuris, kai kuriais vertinimais, yra didžiausias pasaulyje pagamintų DNR grandžių arba sintetinių genų tiekėjas, įkūrėjas ir generalinis direktorius.



Pagal užsakymą užsakyti genai yra sintetinės biologijos žaliava ir kiekvieno biotechnologinio vaisto, maisto ar kvapo atspirties taškas. Kapsulėje esanti DNR yra nauja rinka – galbūt didžiulė – saugojimo diskams, pagamintiems iš DNR.

Esame pirmaujantys DNR rašymo srityje, – įsakmiu balsu, turinčiu jos gimtosios Prancūzijos akcentą, pasakė Leproust. Ir mes ketiname likti lyderiais.

Kai Leproustas vedė mane pro užuolaidą į gamybos patalpą, praėjome Applied Biosystems Model 394 DNR sintezatorių (1991 m. naujausią techniką). Ji man pasakė, kad per dieną gali susidaryti keturios trumpos DNR grandinės. Šiandien Twist pagamina tris milijonus sruogų per dieną.



Emily Leproust, „Twist Bioscience“ įkūrėja ir generalinė direktorė. Twist Bioscience

Už kampo susipažinome su Twist technologija. Įdėtas į stiklą, jis primena sulaužytą rašalinį spausdintuvą su atviromis plokštėmis ir purkštukais, nukreiptais į atviruko dydžio juodo silicio plokštelę. Mašinai įsibėgėjus, maži tankai išspaudė adenino, citozino, guanino, timino – DNR A, C, G ir T – lašelius į 9600 nano šulinių, kurių kiekvienas buvo plaukų sruogos pločio.

Dėl šio įrenginio „Twist“ yra pagrindinis žaidėjas lenktynėse, kad DNR gamyba būtų pigesnė, parduodant ją už 7–9 centus už DNR raidę.



Ji sugebėjo padaryti tai, apie ką visi svajojo 10 metų – sumažinti sąnaudas dydžiu, sako Johnas Cumbersas, pramonės tinklo „SynBioBeta“ įkūrėjas.

Dalių gamyba

Leproust įgijo organinės chemijos daktaro laipsnį Teksase, o vėliau atsidūrė Agilent Technologies. Vėliau ši bendrovė apkaltino ją pavogus „Twist“ technologiją. Jos advokatai teigia, kad ieškinys yra beprasmiškas ir bandymas užgniaužti bei sumažinti jos sėkmę, įskaitant 259 mln. USD surinkimą iš investuotojų.

Generalinė direktorė lygina savo įmonę su „Intel“, sakydama, kad ji parduoda genetinį tranzistorių atitikmenį kitiems, kurie juos naudoja naujoms ir pelningoms programoms. Klausiu savo klientų: „Ar turite daugiau idėjų ar daugiau pinigų?“ – sako ji. Kai sumažiname kainą, jie neišsaugo skirtumo. Jie perka daugiau DNR.



Pigesnė DNR reiškia ambicingesnius eksperimentus. Praėjusį spalį „Twist“ pasirašė susitarimą tiekti Bostono biologinei liejyklai „Ginkgo Bioworks“ vieną milijardą bazinių porų pagamintos DNR – tai didžiausia tiekimo sutartis pramonės istorijoje.

Ginkmedis prideda Twist genus prie mielių ar bakterijų, stengdamasis kaip gamykla identifikuoti naujus fermentus. Kiti mokslininkai tikisi, kad DNR taps tokia pigi, kad galės sau leisti sukurti ištisus genomus, netgi žmogaus.

„Twist“ naujovės padėjo sukurti sudėtingą rinką, kurioje, kaip teigia pramonės atstovai, DNR kainos krenta greičiau nei auga paklausa. 2017 m. sausio mėn. sudėtinga ekonomika pareikalavo konkurento, kai Kembridže įsikūrusi sintetinės DNR įmonė Gen9 buvo parduota dalimis tik šešis mėnesius po to, kai pasirašė savo pagrindinį tiekimo sandorį.

Vis dar trūksta supratimo, ką šie įrankiai gali padaryti, sako Davidas Berry, Flagship Pioneering partneris Kembridže. Tuo tarpu tai prekių lenktynės į dugną.

Duomenų saugojimas DNR

Čia atsiranda 30 milijardų dolerių per metus kainuojanti duomenų saugojimo rinka. Mokslinių tyrimų grupė IDC prognozuoja, kad iki 2025 m. pasaulis sukurs 163 zettabaitus skaitmeninių duomenų, kurių pakaktų, kad 1,2 trilijono iPhone telefonuose būtų perspėti apie pilną atmintį.

Užuot archyvavus tuos duomenis magnetinėse juostose, gali būti įmanoma juos užkoduoti DNR – kiekvienas bitas paverčiamas genais, kad būtų sekvenuojama, kai reikia gauti duomenis.

Kaip duomenų laikmena, DNR yra neįtikėtinai tanki. Teoriškai visi esami duomenys galėjo tilpti į blankią konferencijų salę, kurioje Leproustas rodė man sidabrinę piliulę. Jei archyviniai duomenys norite saugoti ilgą laiką, nėra nieko geresnio, sako Luisas Ceze'as, Vašingtono universiteto kompiuterių mokslininkas.

Nuo 2016 m. „Twist“ tiekė 20 milijonų pagal užsakymą koduotų DNR grandžių „Microsoft Research“, dabar bendradarbiauja su „Ceze“, kad DNR saugojimą paverstų verslu. Komanda, be kitų failų, jau užkodavo muzikinius vaizdo įrašus, dainas iš Montreux džiazo festivalio ir Visuotinę žmogaus teisių deklaraciją.

Šį vasarį grupė pasiekė dar vieną etapą, pademonstruotą publikuotame dokumente Gamtos biotechnologija kad jie galėtų be klaidų atkurti atskirus duomenų failus iš daugiau nei 200 megabaitų DNR saugomų duomenų. Tokia atsitiktinė prieiga yra būtina, jei DNR turėtų būti komercinė laikmena.

Tačiau DNR taip pat reikės gauti daug, daug pigiau. Leproust pabrėžia šį faktą, kai ji man sako, kad „Twist“ klientams siūlo galimybę saugoti 12 megabaitų duomenų DNR už tik 100 000 USD.

Leproust sako, kad taip bus ne visada – ne tada, jei pasiteisins jos planai tobulinti technologiją. Ji sako, kad po kelerių metų tų duomenų saugojimas nebus 100 000 USD. Tai bus 10 centų.

paslėpti