Артефактът не е нито секси, нито деликатен, както ще ви каже Малори Уорнър. Уорнър, който работи в отдела на медицината и науката в Националния музей на американската история на Смитсониън, помага да се излекува голям архив от предмети, които по някакъв начин промениха хода на науката. Тя посочва ДНК анализатор, използван от учените в проекта за човешкия геном (забележителното усилие, което даде първия пълен план на генетичния материал на човека) и фотографски филм от опит от 1970 г. за изграждане на синтетичен ген на инсулин. Според нея много от произведенията, свързани с генетичните изследвания, са „олющващи се, хладилни научни неща“.
От тази история
[×] ЗАКРИТЕ
 | American Enterprise: История на бизнеса в Америка~ Повече за този продукт
| ||||||
РИЧ: American Enterprise: История на бизнеса в Америка
Свързано съдържание
- Шоколадните фонтани са чудесни за уроци по физика
- Candy Corn не се е променил от 19-ти век
- Историята на мексиканския кокс е много по-сложна, отколкото биха искали да признаят хипстерите
- Как пет-буквено слово изгради компания на 104 години
- Как певецът спечели войната на шевни машини
Генетичният секвенсор на Roche 454 GS FLX + DNA, който се произвежда от 2005 до 2015 г., всъщност е малко по-къс от хладилника: тежи повече от 500 паунда, според официалните продуктови спецификации. Машината Roche също е уникална: тя беше първото генетично секвенсиране на следващото поколение, което се продаваше на пазара. Той използва тогава нова технология, известна като последователност чрез синтез, за да раздели последователността от бази, които съдържат генетичен код.
Дори и най-малкият организъм - твърде малък, за да бъде видян с просто око - съдържа стотици гени, които работят заедно, за да определят всичко - от появата му до начина, по който реагира на болестта. Тези гени са изградени от редуващи се модели на бази. Четейки моделите - процес, известен като генна секвенция - учените могат да научат много за това как функционира един организъм.
Секвенъри от следващо поколение драстично намалиха разходите и времето, необходимо за генното секвениране. Въпреки че това може да изглежда като езотерична достоверност, помислете, че проектът за човешкия геном отне около 13 години и приблизително 3 милиарда долара за последователност на целия човешки геном, като до голяма степен разчита на метод, известен като Сангер секвениране. Според следващото поколение машина Roche 454 може да се справи с тази задача след десет дни, като прави възможно малките екипи да съчетават огромно количество генетични данни за значително по-малко време.
Секвенсерите Roche 454 са били използвани за разгадаване на генетичните мистерии на ягоди, бактерии и неандерталци; те са предоставили данни, които са помогнали на учените да разберат устойчивостта на болести в развиващия се свят; и в един запомнящ се случай постави диагноза на младо американско момче, чието състояние дълги години спъваше лекарите.
Секвенсерите Roche 454 са били използвани за разгадаване на генетичните мистерии на ягоди, бактерии и неандерталци; те са предоставили данни, които са помогнали на учените да разберат устойчивостта на болести в развиващия се свят; и в един запомнящ се случай постави диагноза на младо американско момче, чието състояние дълги години спъваше лекарите.
Но едно от най-интересните неща, което Roche 454 е направил, е възможно да помогне за осигуряването на бъдещето на шоколада.
Преди около 25 години много хора станаха дълбоко загрижени за предлагането на шоколад в света. Шоколадът, какъвто го познаваме - в неговата сладка, вкусна форма - е направен от какаови зърна, които са продукт на какаовото дърво Theobroma .
Т. какао е родом от Централна и Южна Америка и хората берат боба му от векове. Европейците за първи път попаднаха на дървото на какаото в ранни пътувания до това, което те нарекоха Новия свят. Естественият продукт от какаовите зърна е горчив, затова европейците започнаха да смесват шоколад със захар и започна манията, която все още не е приключила. Шоколадът е многомилиарден бизнес днес с нарастващо търсене, идващо от страни като Китай, Индия, Русия и Бразилия.
Берат какао в Гана, шушулките се нарязват, а семената и целулозата се изваждат. (Център за архиви на Smithsonian, Национален музей на американската история) Но възникващото търсене се натъква на древни проблеми. За да се разшири производството, какаовите дървета бяха трансплантирани в Западна Африка, където те биха могли да растат удобно в тропическия климат. Въпреки това, на какаовите дървета са нужни няколко години, а те не са много продуктивни: едно дърво произвежда достатъчно приблизително шушулки, за да прави един килограм шоколад всяка година.
И все пак най-належащият проблем изглежда е, че тези дървета са силно податливи на болести. В края на 80-те години опустошителна мехурче с фантастично име - гъбички от метла на вещици - започна да цъфти по дърветата на какао в бразилския регион Баия. Метлата на вещиците получава името си от миниатюрните гроздовидни клъстери от клони, които се образуват върху заразени дървета. Само за десетилетие производството на шоколад на Bahia спадна с повече от половината. Учените и производителите на бонбони се ужасиха, че метлата на вещици - или мразовита шушулка, друга опустошителна гъбичка, която заразява дървета какао - ще стигне до ферми в западноафриканските страни Гана, Кот д'Ивоар и Нигерия, дом на много от най-добрите износители на какаово зърно в света,
„Проблемът ни беше, че трябва да можем да отглеждаме дървета, които са устойчиви на мразовит шушул и вещица метла, преди тези болести да стигнат до Западна Африка“, казва Дейвид Кун, изследовател на молекулярния биолог на USDA в Маями. "Защото ако [това] се случи, вашият бонбон ще бъде $ 35."
Ако бонбонът от 35 долара не изглежда като катастрофа, помислете, че приблизително 6, 5 милиона фермери зависят от шоколада за прехраната си и рязката промяна на пазара може да доведе до пагубни ефекти.
Учените в Маями гледаха да размножават устойчиви на болести дървета, но това върви бавно. Кун обяснява, че „отглеждането на дървета по своето естество е много бавен процес. Трябва да направите кръст, да опрашвате ръчно дърветата, да вземете шушулките, да вземете семената, да ги засадите и след това да изчакате три до пет години, за да цъфтят тези дървета и тогава ще можете да ги оцените. " с други думи, минават три до пет години, преди учените да разберат дали конкретна култура от дървета е успешно отгледана, за да даде устойчив на болести боб.
Хауърд Шапиро от марсовата компания събра и насочи световен екип от учени за секвениране на генома на какао. (Център за архиви на Smithsonian, Национален музей на американската история) През 2008 г., вдъхновен от възхода на технологията за секвениране, компанията бонбони Mars, Inc., под ръководството на Хауърд Шапиро, се съгласи да даде 10 милиона долара за финансиране на мултинационален проект за секвениране на целия геном на T. cacao . Пълно копие може да ускори процеса на размножаване, като позволи на учените и развъдчиците по-бързо да определят кои конкретни гени предпазват от болести. Тъй като дървото е тропическо, се развива многонационален консорциум, който работи върху проекта за генома на какао. Екип в Коста Рика взе проба от местно дърво Т. какао . Лабораторията на Кун в Маями помогна за извличането на генетичния материал на растението и след това го изпрати в лаборатории, където генетичният материал беше обработен и секвениран.
T. cacao беше „първото голямо растение, което някога сме правили“, казва Кийтан Мокаитис, бивш директор на секвенциите в университета в Индиана. Тя работеше с Roche 454 и други последователи от следващо поколение от няколко години, но размерът и детайлите на проекта T. cacao го направиха един от най-амбициозните им проекти досега.
Тя казва, че Марс е помогнал, като е представил помежду си учени, животновъди и фермери от цял свят. „Бихме имали конференции и понякога те всъщност биха поканили африканските производители на какао и това беше прекрасно, защото успях да се срещна с тях и да разбера какво знаят“, казва Мокайтис.
Контактите със земеделските производители бяха безценни, отчасти защото данните на проекта ще бъдат с отворен код. Това означава, че откритията на учените ще бъдат предоставени безплатно на уебсайт за всички, които искат да имат достъп до тях.
Първият публичен уебсайт се появи през 2010 г. с пълен набор от резултати. Още три години екипът работеше върху добавянето на данни и генерирането на по-пълен геном и през 2013 г. пуснаха книга. Въпреки че остават предизвикателства пред шоколада, Mockaitis казва, че геномът е положителна първа стъпка.
Преди шест години Питър Либхолд, председател на отдела за работа и индустрия на музея, се натъкна на проекта за генома на какао, докато изследва потенциални артефакти за голяма изложба за историята на американския бизнес. Той беше привлечен към проекта с отворен код, защото той представлява нов и успешен подход към процеса на изследване и развитие.
„Мислейки за научноизследователската и развойна дейност, искахме да кажем, че тя е важна и постигната по много различни начини“, казва Лийбълд. Той плава идеята да се сдобие с секвенсор Roche 454 от университета в Индиана, който може да бъде кредитиран за подпомагане на запазен шоколад.
Въпреки че машината избледнява от употреба и е заменена с по-нова технология - планира се да бъде прекратена от производителя през 2015 г. - молбата за пълен генен секвенсор беше смела. По време на разцвета си секвенсорите струват около 700 000 долара (сега, когато продуктовата линия се извива, можете да си купите такава на eBay за много по-малко). „Радостта от работата в Smithsonian е, че можете да отправяте неразумни искания на хората“, казва Либхолд.
Mockhaitis, родом от Вирджиния, която цитира своите тийнейджърски пътувания до Smithsonian като една от причините тя да стане учен, беше развълнувана да чуе за молбата. Рош се съгласи да плати на университета в Индиана, за да дарят тяхната машина, да я доставят и обслужват. Мокаит беше преместена в нова лаборатория, но тя допълни дарението с епруветки с проби и тестващи плочи от своята лаборатория.
Една от плочите, дарени от Mockaitis - наречена плоча за тестване на пикотери - се появява в изложбата, заедно със снимка на фермери с какао и реплика на шушулка от какао. На една снимка, секвенсърът се взира в тъмен фон, чистите й повърхности изглеждат шумолещи с функция. Над снимката е дълъг тъп нож, който какао фермерът може да използва при реколтата. Разликата между двата инструментални инструмента е огромна, но тъй като експонатът се опитва да демонстрира, пропастта може да бъде преодоляна.
„Тази [история] е особено приятна, защото е толкова глобална история“, казва Уорнър. „Имаме учени в цяла Северна Америка и работата ще бъде от полза за фермерите в други части на света.“
Що се отнася до самия секвенсор, в момента той живее в кутия в хранилището на музея. Той беше твърде голям за изложбата, казва Уорнър, но тя ще го покаже на когото поиска, включително - наскоро - на гостуващ изпълнителен директор на Roche. Либелд признава, че технологията „вече не е най-новата точка.“ Секвенсорът е бил критичен за приказката, но вече е влязъл в историята.
Новата постоянна изложба „Американско предприятие” отвори 1 юли в Националния музей за американска история на Смитсън във Вашингтон и проследява развитието на Съединените щати от малка зависима селскостопанска нация до една от най-големите икономики в света.
