Artefakt ni niti seksi niti občutljiv, kot vam bo povedala Mallory Warner. Warner, ki deluje v razdelku medicine in znanosti v Smithsonianovem Nacionalnem muzeju ameriške zgodovine, pomaga ukrotiti velik arhiv predmetov, ki so na nek način spremenili potek znanosti. Opozarja na DNK analizator, ki so ga uporabili znanstveniki v projektu Human Genome (pomemben napor, ki je prinesel prvi popolni načrt človekovega genskega materiala) in fotografski film iz poskusa iz sedemdesetih let, da bi zgradil sintetični gen inzulina. Kot je povedala, so mnogi deli, povezani z genetskimi raziskavami, "znanstvene stvari, hladne velikosti."
Iz te zgodbe
[×] ZAPRTA
 | American Enterprise: Zgodovina poslovanja v Ameriki~ Več o tem izdelku
| ||||||
RICH: American Enterprise: Zgodovina poslovanja v Ameriki
Sorodne vsebine
- Čokoladne fontane so odlične za pouk fizike
- Candy Corn se od 19. stoletja ni spremenil
- Zgodba o mehiškem koksu je veliko bolj zapletena, kot bi radi priznali hipsterji
- Kako je besedilo s petimi črkami zgradilo podjetje, staro 104 let
- Kako je pevka zmagala v vojni šivalnih strojev
Sekvence genov Roche 454 GS FLX + DNA, ki so jo proizvajali od leta 2005 do 2015, je v resnici nekoliko krajši od hladilnika: po uradnih specifikacijah tehta več kot 500 kilogramov. Rochejev stroj je tudi edinstven: bil je prvi gensko sekvenco naslednje generacije, ki se je prodala na trgu. Uporabila je takrat novo tehnologijo, znano kot zaporedje po sintezi, da je raztrgala zaporedje baz, ki vsebuje genetski zapis.
Tudi najtanjši organizem - premajhen, da bi ga videli s prostim očesom - vsebuje na stotine genov, ki skupaj določajo vse, od njegovega videza do načina, kako reagira na bolezen. Ti geni so sestavljeni iz izmeničnih vzorcev baz. Z branjem vzorcev - procesa, znanega kot zaporedje genov - se lahko znanstveniki veliko naučijo o delovanju organizma.
Sekvence naslednje generacije so dramatično zmanjšale stroške in čas, potreben za sekvenciranje genov. Čeprav se to morda zdi ezoterično, je treba upoštevati, da je človeškemu genomu vzelo približno 13 let in po ocenah 3 milijarde ameriških dolarjev, da bi sledil celotnemu človeškemu genomu, v veliki meri pa se opira na metodo, znano kot Sangerjevo zaporedje. Stroj nove generacije Roche 454 bi lahko to nalogo opravil v desetih dneh, kar bi majhnim skupinam omogočilo, da v bistveno krajšem času sestavijo ogromno količino genetskih podatkov.
Sekvence Roche 454 so bile uporabljene za razkritje genetskih skrivnosti jagod, bakterij in neandertalcev; pripravili so podatke, ki so znanstvenikom pomagali razumeti odpornost na bolezni v razvoju v svetu; in v enem spominljivem primeru je postavil diagnozo mlademu ameriškemu fantu, katerega stanje je dolga leta bolelo zdravnike.
Sekvence Roche 454 so bile uporabljene za razkritje genetskih skrivnosti jagod, bakterij in neandertalcev; pripravili so podatke, ki so znanstvenikom pomagali razumeti odpornost na bolezni v razvoju v svetu; in v enem spominljivem primeru je postavil diagnozo mlademu ameriškemu fantu, katerega stanje je dolga leta bolelo zdravnike.
Toda ena najbolj zanimivih stvari, ki jo je Roche 454 naredil, je morda pomoč pri zagotavljanju čokoladne prihodnosti.
Pred približno 25 leti so mnogi postali globoko zaskrbljeni zaradi svetovne ponudbe čokolade. Čokolada, kot jo poznamo - v njeni sladki, okusni obliki - je narejena iz kakavovih zrn, ki so izdelek kakaovega drevesa Theobroma .
T. cacao je domač iz Srednje in Južne Amerike, ljudje pa že stoletja nabirajo njegov fižol. Evropejci so prvič naleteli na drevo kakava v zgodnjih potovanjih v tako imenovani Novi svet. Naravni izdelek kakavovih zrn je grenak, zato so Evropejci začeli mešati čokolado s sladkorjem in začelo se je noro, ki se mora še končati. Čokolada je danes več milijard dolarjev z naraščajočim povpraševanjem iz držav, kot so Kitajska, Indija, Rusija in Brazilija.
V Gani nabirajo kakavo, stroki se režejo, semena in celuloza pa se izločijo. (Smithsonian Archives Center, National Museum of American History) Toda nastajajoče povpraševanje naleti na starodavne težave. Da bi razširili proizvodnjo, so kakaova drevesa presadili v Zahodno Afriko, kjer so lahko udobno rasli v tropskem podnebju. Kakorkoli, kakavova drevesa potrebujejo nekaj let, in niso zelo produktivna: eno drevo proizvede približno toliko strokov, da naredi en kilogram čokolade vsako leto.
Kljub temu se zdi, da je najbolj pereča težava ta, da so ta drevesa zelo dovzetna za bolezni. V poznih osemdesetih letih je na drevesih kakava v brazilski regiji Bahia začela cveteti uničujoča pika z ljubkim imenom - glivice čarovnic iz metle. Čarovnica metla je dobila ime po drobnih, metlih grozdih vej, ki se tvorijo na okuženih drevesih. V samo desetletju je proizvodnja čokolade Bahia upadla za več kot polovico. Znanstveniki in izdelovalci sladkarij so se zgrozili, da bi čarovniška metla - ali zmrznjeni strok, še ena uničujoča gliva, ki okuži kakavova drevesa - prišla do kmetij v zahodnoafriških državah Gani, Obali Slonovine in Nigeriji, kjer so dom številni svetovni izvozniki kakavovih zrn. .
"Naša težava je bila, da moramo imeti možnost, da vzrejamo drevesa, odporna proti zmrzalnim metlicam in čarovnicam, preden te bolezni pridejo v zahodno Afriko, " pravi David Kuhn, molekularni biolog za raziskave USDA v Miamiju. "Ker če [se to zgodi], bo vaša bombona 35 USD."
Če se bonbonček s 35 dolarji ne zdi katastrofa, upoštevajte, da je približno 6, 5 milijona kmetov za preživetje odvisno od čokolade in nenadna sprememba na trgu lahko povzroči uničujoče učinke.
Znanstveniki v Miamiju so gledali na vzrejo dreves, odpornih na bolezni, vendar je šlo počasi. Kuhn razlaga, da je »vzreja dreves po svoji naravi zelo počasen proces. Narediti morate križ, ročno oprašiti drevesa, dobiti stroke, vzeti seme, jih posaditi in nato počakajte tri do pet let, da ta drevesa cvetijo in jih boste potem lahko ocenili. " z drugimi besedami, traja tri do pet let, preden lahko znanstveniki ugotovijo, ali je bil določen pridelek dreves uspešno vzrejen, da daje fižol, odporen na bolezni.
Howard Shapiro iz podjetja Mars je sestavil in usmeril svetovno skupino znanstvenikov za sekvenciranje genoma kakaa. (Smithsonian Archives Center, National Museum of American History) Leta 2008 se je navdihnila z razvojem tehnologije zaporedja, sladkarije Mars, Inc., pod vodstvom Howarda Shapiroja, soglašale, da bodo prispevale 10 milijonov dolarjev za financiranje večnacionalnega projekta za sekvenciranje celotnega genoma T. cacao . Popolna kopija bi lahko pospešila proces razmnoževanja, tako da bi znanstvenikom in rejcem omogočili hitrejše določanje, kateri specifični geni varujejo pred boleznijo. Ker je drevo tropsko, se je razvil večnacionalni konzorcij, ki je deloval na projektu genoma kakaa. Ekipa iz Kostarike je vzorčila lokalno drevo T. cacao . Kuhnov laboratorij v Miamiju je pomagal izvleči rastlinski genetski material in ga nato poslal v laboratorij, kjer je bil genetski material predelan in sekvenciran.
T. cacao je bil "prva velika rastlina, kar smo jih kdaj naredili, " pravi Keithanne Mockaitis, nekdanja direktorica sekvenc na Univerzi v Indiani. Že nekaj let je sodelovala z Roche 454 in drugimi sekvenci naslednje generacije, vendar je zaradi velikosti in podrobnosti projekta T. cacao postal eden njihovih najbolj ambicioznih projektov doslej.
Pravi, da je Mars pomagal tako, da so se znanstveniki, rejci in kmetje z vsega sveta medsebojno predstavili. "Imeli bi konference in včasih bi dejansko povabili rejce afriškega kakaaja, in to je bilo čudovito, ker sem jih lahko spoznal in razumel, kaj vedo, " pravi Mockaitis.
Stiki s kmeti so bili neprecenljivi, deloma tudi zato, ker bi bili podatki projekta odprti. To pomeni, da bi bile ugotovitve znanstvenikov brezplačno dostopne vsem, ki želijo dostopati do njih.
Prvo javno spletno mesto se je pojavilo leta 2010 s celotnim naborom rezultatov. Še tri leta je skupina delala na dodajanju podatkov in ustvarjanju popolnejšega genoma, leta 2013 pa so izdali prispevek. Čeprav za čokolado ostajajo izzivi, Mockaitis pravi, da je genom prvi korak.
Pred šestimi leti je Peter Liebhold, predsednik oddelka za delo in industrijo muzeja v muzeju, naletel na projekt genoma kakaa, medtem ko je raziskoval možne artefakte za veliko razstavo o zgodovini ameriških podjetij. K projektu odprtega koda je bil pritegnjen, ker je predstavljal nov in uspešen pristop k raziskovalnemu in razvojnemu procesu.
"Pri razmišljanju o raziskavah in razvoju smo želeli povedati, da je bila pomembna in izvedena na zelo različne načine, " pravi Liebhold. Planil je zamisel, da bi pridobil sekvenco Roche 454 univerze Indiana, ki bi ji lahko pripisovali pomoč pri shranjeni čokoladi.
Čeprav je stroj prenehal uporabljati in ga je nadomestila novejša tehnologija - proizvajalec naj bi ga ukinil leta 2015 - zahteval je poln genski sekvence. V času njihovega razcveta so sekvence stale približno 700.000 ameriških dolarjev (zdaj, ko se linija izdelkov širi, jo lahko kupite na eBayu za precej manj). "Veselje dela pri Smithsonianovem je, da lahko pošiljate nerazumne zahteve ljudi, " pravi Liebhold.
Mockhaitis, rojen v Virginiji, ki kot enega od razlogov, da je postala znanstvenica, navaja svoje najstniške izlete v Smithsonian, je bil navdušen, ko je zaslišal prošnjo. Roche se je strinjal, da bo Univerzi v Indiani plačal, da bo doniral njihov stroj, ga odposlal in servisiral. Mockaitis se je preselila v nov laboratorij, vendar je donacijo dopolnila z vzorčnimi epruvetami in testnimi ploščicami iz njenega laboratorija.
Na razstavi je eden od krožnikov, ki jih je podaril Mockaitis - imenovana pikoteterska plošča za testiranje, poleg fotografije kmetov kakaa in replike kakavovega stroka. Na fotografiji sekvekator zasveti na temnem ozadju, njegove čedne površine pa se zdijo, da se slišijo s funkcijo. Nad fotografijo je dolg, tupi nož, ki bi ga kmet kakaov lahko uporabil pri žetvi. Vrzel med obema instrumentoma je velika, a kot kaže razstava, lahko vrzel premostimo.
"Ta [zgodba] je še posebej lepa, ker je tako globalna zgodba, " pravi Warner. "Imamo znanstvenike po vsej Severni Ameriki, delo pa bo koristilo kmetom v drugih delih sveta."
Kar se tiče samega sekvence, trenutno živi v škatli v muzejski shrambi. Za razstavo je bila prevelika, pravi Warner, vendar jo bo pokazal komur koli, tudi nedavno - gostujočemu direktorju Rocheja. Liebholdova tehnologija priznava, da "ni več vrhunski rob." Sekvenčar je bil kritičen do zgodbe, vendar se je že preselil v zgodovino.
Nova stalna razstava "American Enterprise" je bila odprta 1. julija v Smithsonian's National Museum of American History v Washingtonu, DC, in spremlja razvoj ZDA od majhne odvisne kmetijske države do enega največjih svetovnih gospodarstev.
