بسیاری از مشکلاتی که امروزه در زیست شناسی و کشاورزی با آن روبرو هستیم قبلاً با آن روبرو بوده ایم – اما نه توسط انسان ها. در جایی در طبیعت موجودی میکروسکوپی وجود دارد که به طور طبیعی و کارآمد آنچه را که شیمی دانان و مهندسین زیست زیستی در تلاش برای انجام آن هستند انجام می دهد – و Pluton Biosciences مدعی است که راهی برای یافتن آن موجود و دیگران مانند آن پیشگام بوده است. آنها قبلاً روشهای جداسازی پشه و کربن را نشان داده اند و روشهای دیگری نیز در راه است.
در سرتاسر کره زمین ، در داخل و خارج از گیاهان و حیوانات ، که در خاک تعبیه شده اند ، باکتری ها و سایر میکروارگانیسم ها کاملاً برای علم ناشناخته هستند. با این حال ، معدودی که انسانها کشت و کنترل آن را آموخته اند ، مانند لاکتوباسیل ها و E.coli ، دگرگون کننده بوده و به انواع غذاها ، اکتشافات و فرآیندهای صنعتی جدید اجازه می دهد. اما هرچقدر هم مفید باشند ، تنها تعداد انگشت شماری از انواع تقریباً نامتناهی هستند.
بری گلدمن ، بنیانگذار پلوتون و CTO ، که تقریباً دو دهه را در مونسانتو گذرانده است و به دنبال ایده های مشابه است ، می گوید: “یک تریلیون گونه میکروب وجود دارد و ما فقط از دو مورد از آنها استفاده می کنیم.” “ما سعی می کنیم از مخزن عظیم تنوع زیستی در خارج برای حل مشکلات بزرگ استفاده کنیم. طبیعت دو میلیارد سال برای حل آنها صرف کرد ، بنابراین اجازه دهید طبیعت پاسخ را به ما بگوید. “
البته اگر بخواهید گلدمن اولین کسی نیست که تلاش می کند تا دارایی های فکری بدون استفاده از کره زمین را بشکند ، و در واقع رویکرد پلوتون به طرز چشمگیری قدیمی است. در اصل ، شما یک مشت خاک یا محیط دیگر غنی از میکروب ها را گرفته و آن را آزمایش می کنید تا ببینید آیا کار جالبی انجام می دهد یا خیر.
اگر کمی مبهم به نظر می رسد ، خوب است – اما به طور سیستماتیک انجام می شود ، منبع عظیمی از مواد جدید است. همانطور که گلدمن توضیح داد ، مشکل این بود که زمانی که مردم برای یافتن پنی سیلین بعدی (به معنای واقعی کلمه) زمین را استخراج می کردند ، “آنها هرگز نمی توانستند آن را به یک ارگانیسم واحد برسانند و توالی آن را تعیین کنند.” آنها می دانستند که در جایی در این سانتی متر مکعب خاک ، مخلوطی از آنتی بیوتیک یا تثبیت کننده نیتروژن یا تولید کننده انسولین وجود دارد-آنها می توانند آن را اندازه گیری کنند! – اما آنها ابزار جداسازی آن را نداشتند.
گام بعدی مفقود شده ، جایی که محققان دهه ها پیش آنجا را ترک کردند ، چیزی است که پلوتون ادعا می کند آن را حل کرده است.
استیو اسلیتر ، مدیرعامل می گوید: “فناوری اصلی ایجاد جمعیتهای کوچک از موجودات زنده است که هیچ کس نمی داند چگونه به صورت جداگانه رشد کند ، اما شما هنوز هم می توانید تأثیر آنها را آزمایش کنید.” این به ما این امکان را می دهد که به 99.999 درصد از میکروب هایی که در حال حاضر قابل کشت نیستند دسترسی پیدا کرده و آنها را رشد دهیم و البته آنها را دنبال کنیم. “
اگرچه گلدمن و اسلیتر به طور قابل ملاحظه ای در صحبت درباره ویژگی های پلتفرم خود کوتاهی می کردند ، اما موفقیت های اولیه آنها م theثر بودن این رویکرد را نشان می دهد و یک دور 6.6 میلیون دلاری نشان می دهد که سرمایه گذاران نیز متقاعد شده اند. (برد دیگری برای انتخاب شتاب دهنده Illumina.)
“نکته اصلی این است که بدانیم چگونه برای هر فنوتیپی انتخاب یا غربالگری کنیم [i.e. measurable characteristics of an organism] اسلیتر می گوید: آیا شما به آن اهمیت می دهید ، چه در مورد تجزیه کربن ، چه در کشتن حشرات یا قارچ ها ، و سپس به سرعت به مجموعه ارگانیسم ها یا ژن هایی که آن عملکرد خاص را انجام می دهند رسیدید. با یک فرایند منحصر به فرد ، آنها قادر به انجام این فرایند جداسازی و تعیین توالی روی موجودات مورد علاقه هستند.
آنها برای اثبات اعتبار این “موتور میکرو ماینینگ” توضیح دادند که تصمیم گرفتند یک آفت کش طبیعی را جستجو کنند که روی پشه ها تأثیر می گذارد ، که البته در بسیاری از مناطق تهدیدی جدی است. همانطور که اسلیتر می گوید: “ما پرسیدیم آیا می توانیم میکروب های جدید و بدون ویژگی را پیدا کنیم که توانایی کشتن پشه ها را دارند؟ بله ، و در واقع بسیار ساده بود – ما به معنای واقعی کلمه این کار را در ماه ها انجام دادیم ، و آنها از حیاط پشتی بری بیرون آمدند. “
اگر قابل توجه به نظر برسد که چنین کشفی به معنای واقعی کلمه در زیر بینی بنیانگذار قرار گرفته است ، ممکن است میزان تنوع زیستی در میکروارگانیسم ها را دست کم گرفته باشید. این یکی از “حقایق علمی شگفت انگیز” است که ما زیاد به آن توجه نمی کنیم ، اما به نظر می رسد آشنا است – این که بیل پر از خاک حاوی یک موجود زنده گازیلیون ، یا یک میلیون گونه است که هرگز توسط علم دیده نشده است ، و غیره. همه ما آن را جذب می کنیم و فکر کنید ، “بله ، زندگی همه جا هست ، بسیار الهام بخش است.”
بیوفیلم باکتریهای مقاوم به آنتی بیوتیک باکتری های میله ای شکل و کروی. اشرشیاکلی ، سودوموناس ، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس ، کلبسیلا ، استافیلوکوکوس اورئوس ، MRSA. تصویر سه بعدی
اما اینها فقط ارگانیسمهایی نیستند که درصد آنها در ژنوم تفاوت دارند – باکتریها و سایر میکروبها به طرز شگفت انگیزی متنوع هستند و به سرعت تغییر می کنند و بلافاصله طاقچه هایی را که ما تصور نمی کردیم وجود دارد و راهی برای زنده ماندن از مولکولهای فروکتوز پیدا می کند. تولید در یک گیاه یا کمی گرما و مواد پوسیده در زیر سطح. هر یک از این موجودات بسیار متفاوت ممکن است به تنهایی یک مسیر شیمیایی جدید ایجاد کرده باشد که می تواند تولید غذا ، تولید دارو یا کشاورزی را تغییر دهد.
این دومی است که پلوتون به آن توجه دارد. بخش کشاورزی ، مانند بسیاری دیگر ، به دنبال کاهش انتشار کربن خود (با انگیزه های مختلف) است. پلوتون با Bayer AG بر روی یک افزودنی خاک مبتنی بر میکروب کار می کند که می تواند با تقویت اثرات موجودات زنده که احتمالاً در حال حاضر وجود دارد ، چندین کار را انجام دهد.
“تحقیقات اثبات شده ما پیش بینی می کند که گروه بندی مناسب میکروب ها ، که هنگام کاشت و برداشت در اسپری استفاده می شود ، می تواند تقریباً دو تن کربن را از هوا در هکتار زمین کشاورزی در سال پاک کند ، در حالی که مواد مغذی را در خاک پر می کند.” شرکت می گوید
و درمان پشه می تواند تجاری شود و همچنین یک آفت کش مشتق شده از طبیعت که بسیار موثرتر از بسیاری از موجودات امروزی است که حشره در برابر آن مقاومت نشان داده است.
شرکت های دیگر در خطوط موازی کار می کنند. از یک سو ، Pivot Biosciences مبلغ هنگفتی جمع آوری کرده است تا در اصل باعث شود که میکروب های موجود در خاک کود خود را تولید کنند. و Hexagon Bio نیز اخیراً پیشنهاد مشابهی را در مورد مکان یابی مولکول های طبیعی برای استفاده در توسعه دارو مطرح کرده است. به عبارت دیگر ، به طاق طبیعت حمله می شود – اما قرار نیست خشک شود.
گلدمن گفت: “این سخت ترین چیزی است که برای سرمایه گذاران توضیح داده شود.” “چگونه مقیاس یک تریلیون گونه را توضیح می دهید؟”
ظاهراً به نظر می رسد موفقیت هایی داشته اند ، همانطور که توسط دانه 6.6 میلیون دلاری نشان داده شد. این پروژه توسط شرکت سرمایه گذاری بهتر اوکلند و با مشارکت بنیاد گرنتام ، Fall Line Capital ، First In Ventures ، Wing Venture Capital و موسسه Yield Lab رهبری شد. این پول باید به پلوتون اجازه دهد مانند یک شرکت واقعی شروع به کار کند – کارکنان نیمه وقت را به تمام وقت منتقل کند ، آزمایشگاه بسازد و غیره. آنها حتی ممکن است به فراتر از تنوع زیستی حیاط خلوت گلدمن فکر کنند.