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synthetic-life-desiner

An interactive simulator for designing artificial living systems from scratch. Users can choose genetic codes (DNA, RNA, or XNA), select energy sources, and create synthetic organisms that can evolve over generations. The simulator explores the cutting-edge science of building life in the laboratory, from minimal genomes to protocells.

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यह क्या है?

🎯 सिम्युलेटर टिप्स

📚 शब्दावली

Genome
डीएनए (या कुछ वायरस में आरएनए) में एन्कोड किए गए आनुवंशिक निर्देशों का पूरा सेट जो एक जीवित जीव के निर्माण और संचालन के लिए आवश्यक सभी जानकारी निर्दिष्ट करता है।
Synthetic Genome
एक जीनोम जिसे कंप्यूटर पर डिज़ाइन किया गया है और रासायनिक रूप से संश्लेषित डीएनए टुकड़ों से इकट्ठा किया गया है, जो प्राकृतिक विकास के माध्यम से विरासत में मिले निर्देशों के बजाय सटीक रूप से निर्दिष्ट आनुवंशिक निर्देशों को एन्कोड करता है।
Chassis Organism
एक सरलीकृत होस्ट सेल जिसका उपयोग सिंथेटिक जीव विज्ञान अनुप्रयोगों के लिए मंच के रूप में किया जाता है, जो कंप्यूटर के ऑपरेटिंग सिस्टम के अनुरूप होता है जिस पर एप्लिकेशन इंस्टॉल किए जाते हैं।
BioBricks
परिभाषित कार्यों (प्रमोटर, कोडिंग अनुक्रम, टर्मिनेटर) के साथ मानकीकृत, विनिमेय आनुवंशिक भाग जिन्हें आनुवंशिक सर्किट बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है, मानक जैविक भागों की रजिस्ट्री में बनाए रखा जाता है।
Protocell
एक सरल कृत्रिम कोशिका जैसी संरचना जो एक झिल्ली सीमा के भीतर कार्यात्मक अणुओं को घेरती है, जिसका उपयोग जीवन की उत्पत्ति का अध्ययन करने और नीचे से ऊपर की सिंथेटिक कोशिकाओं के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में किया जाता है।
JCVI-syn3.0
जे. क्रेग वेंटर इंस्टीट्यूट द्वारा 2016 में केवल 473 जीनों के साथ बनाया गया न्यूनतम सिंथेटिक जीव, मुक्त-जीवित सेलुलर जीवन को बनाए रखने में सक्षम सबसे छोटे जीनोम का प्रतिनिधित्व करता है।
Synthia
JCVI-syn1.0 का अनौपचारिक नाम, पूरी तरह से सिंथेटिक जीनोम वाला पहला जीव, जिसे 2010 में क्रेग वेंटर की टीम ने संपूर्ण माइकोप्लाज्मा मायकोइड्स जीनोम को संश्लेषित करके बनाया था।
Xenobiology
सिंथेटिक जीवविज्ञान का एक उपक्षेत्र जो वैकल्पिक आनुवंशिक पॉलिमर (एक्सएनए), गैर-विहित अमीनो एसिड और उपन्यास चयापचय पथ सहित गैर-प्राकृतिक जैव रसायन के साथ निर्मित जैविक प्रणालियों की खोज करता है।
Genetic Toggle Switch
गार्डनर एट अल द्वारा 2000 में प्रकाशित पहले सिंथेटिक आनुवंशिक सर्किट में से एक, जिसमें दो परस्पर दमन करने वाले जीन शामिल हैं जिन्हें प्रकाश स्विच की तरह दो स्थिर अवस्थाओं के बीच फ़्लिप किया जा सकता है।
Repressilator
एलोवित्ज़ और लीब्लर (2000) द्वारा बनाया गया एक सिंथेटिक जेनेटिक ऑसिलेटर, जिसमें तीन जीन शामिल हैं जो एक चक्र में एक दूसरे को दबाते हैं, एक जैविक घड़ी की तरह जीन अभिव्यक्ति में आवधिक उतार-चढ़ाव पैदा करते हैं।
CRISPR-Cas9
जीवाणु प्रतिरक्षा प्रणाली से अनुकूलित एक जीन संपादन उपकरण जो डीएनए अनुक्रमों को सटीक रूप से काटने और संशोधित करने की अनुमति देता है, जो प्राकृतिक जीनोम इंजीनियरिंग और सिंथेटिक जीव विज्ञान दोनों में क्रांति ला देता है।
Metabolic Engineering
जैव ईंधन, फार्मास्यूटिकल्स, या औद्योगिक रसायनों जैसे वांछित पदार्थों के उत्पादन को बढ़ाने के लिए जीवों के भीतर चयापचय मार्गों का अनुकूलन।
Directed Evolution
एक प्रयोगशाला तकनीक जो वांछित गुणों के साथ प्रोटीन या जीवों को विकसित करने के लिए प्राकृतिक चयन की नकल करती है, को 2018 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया (फ्रांसिस अर्नोल्ड)।
Biocontainment
सिंथेटिक जीवों को बाहर नियंत्रित प्रयोगशाला स्थितियों में जीवित रहने या प्रजनन करने से रोकने के लिए डिज़ाइन किए गए सुरक्षा उपाय, जैसे इंजीनियर्ड ऑक्सोट्रॉफ़ी और किल स्विच।
Cell-Free Synthetic Biology
शुद्ध एंजाइमों और कोशिका अर्क का उपयोग करके जीवित कोशिकाओं के बाहर सिंथेटिक जीव विज्ञान प्रतिक्रियाएं करना, जीवित सेलुलर वातावरण की जटिलताओं के बिना आनुवंशिक सर्किट के तेजी से प्रोटोटाइप को सक्षम करना।
Orthogonal System
एक सिंथेटिक जैविक प्रणाली जो मेजबान कोशिका की प्राकृतिक मशीनरी से स्वतंत्र रूप से संचालित होती है, क्रॉस-टॉक को रोकती है और इंजीनियर कार्यों के सुरक्षित नियंत्रण को सक्षम करती है।
Auxotrophy
एक आनुवंशिक संशोधन जो किसी जीव को प्राकृतिक वातावरण में नहीं पाए जाने वाले बाहरी आपूर्ति वाले पोषक तत्व पर निर्भर बनाता है, जो सिंथेटिक जीवों के लिए जैव नियंत्रण तंत्र के रूप में कार्य करता है।
Gene Drive
एक आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीक जो कीट नियंत्रण और रोग वेक्टर उन्मूलन में संभावित अनुप्रयोगों के साथ, सामान्य मेंडेलियन वंशानुक्रम की तुलना में जनसंख्या के माध्यम से जीन को तेजी से फैलाने के लिए वंशानुक्रम को पूर्वाग्रहित करती है।
Codon Optimization
मेजबान जीव द्वारा पसंदीदा कोडन का उपयोग करने के लिए प्रोटीन को एन्कोडिंग करने वाले डीएनए अनुक्रम को फिर से डिज़ाइन करना, सिंथेटिक जीव विज्ञान अनुप्रयोगों में अनुवाद दक्षता और प्रोटीन उपज में सुधार करना।
Gibson Assembly
डैनियल गिब्सन द्वारा विकसित एक आणविक क्लोनिंग विधि जो एक एकल आइसोथर्मल प्रतिक्रिया में कई डीएनए टुकड़ों को जोड़ने में सक्षम बनाती है, जो छोटे भागों से सिंथेटिक जीनोम को इकट्ठा करने के लिए महत्वपूर्ण है।
Quorum Sensing
बैक्टीरिया द्वारा उपयोग की जाने वाली (और सिंथेटिक जीवविज्ञानी द्वारा उपयोग की जाने वाली) एक कोशिका-से-कोशिका संचार प्रणाली जहां कोशिकाएं जनसंख्या घनत्व के आधार पर समूह व्यवहार को समन्वयित करने के लिए सिग्नलिंग अणुओं का स्राव करती हैं और उनका पता लगाती हैं।
iGEM Competition
इंटरनेशनल जेनेटिकली इंजीनियर्ड मशीन प्रतियोगिता, एमआईटी में ड्रू एंडी और अन्य लोगों द्वारा स्थापित एक वार्षिक स्नातक सिंथेटिक जीवविज्ञान प्रतियोगिता है जिसने दुनिया भर में हजारों युवा सिंथेटिक जीवविज्ञानी को प्रशिक्षित किया है।
Genome Project-write
रासायनिक डीएनए संश्लेषण का उपयोग करके खरोंच से पूर्ण मानव जीनोम सहित संपूर्ण जीनोम को संश्लेषित करने के लिए जॉर्ज चर्च और अन्य के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक पहल।
Bioreactor
एक बर्तन जिसमें जैविक प्रतिक्रियाएं (किण्वन, कोशिका वृद्धि, मेटाबोलाइट उत्पादन) नियंत्रित परिस्थितियों में की जाती हैं, जो प्रयोगशाला से औद्योगिक उत्पादन तक सिंथेटिक जीव विज्ञान को बढ़ाने के लिए आवश्यक हैं।
Synthetic Auxotrophy
एक इंजीनियर आनुवंशिक निर्भरता जहां एक सिंथेटिक जीव को एक गैर-प्राकृतिक अमीनो एसिड या पोषक तत्व की आवश्यकता होती है जो पर्यावरण में नहीं पाया जाता है, जो एक बायोकंटेनमेंट तंत्र के रूप में कार्य करता है जो प्रयोगशाला के बाहर जीवित रहने से रोकता है।
Kill Switch
सिंथेटिक जीवों में इंजीनियर किया गया एक आनुवंशिक सर्किट जो विशिष्ट पर्यावरणीय संकेतों (उदाहरण के लिए, एक प्रेरक अणु की अनुपस्थिति) के जवाब में कोशिका मृत्यु को ट्रिगर करता है, एक सक्रिय बायोकंटेनमेंट सुरक्षा तंत्र प्रदान करता है।

🏆 प्रमुख व्यक्ति

Craig Venter (2010)

उस टीम का नेतृत्व किया जिसने 2010 में संपूर्ण जीवाणु जीनोम को खरोंच से संश्लेषित करके और इसे प्राप्तकर्ता कोशिका में प्रत्यारोपित करके पहली सिंथेटिक सेल (JCVI-syn1.0, उपनाम सिंथिया) बनाई। बाद में न्यूनतम जीनोम जीव JCVI-syn3.0 बनाया गया।

Drew Endy (2003-present)

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में जीव विज्ञान के लिए इंजीनियरिंग दृष्टिकोण की शुरुआत की, बायोब्रिक्स फाउंडेशन और आईजीईएम प्रतियोगिता के सह-संस्थापक रहे, जो मानकीकृत आनुवंशिक इंजीनियरिंग में सालाना हजारों युवा सिंथेटिक जीवविज्ञानी को प्रशिक्षित करता है।

Jack Szostak (2000s-present)

हार्वर्ड/एमजीएच में प्रोटोसेल और जीवन की उत्पत्ति पर बुनियादी शोध का आयोजन किया गया, जिसमें दिखाया गया कि कैसे सरल फैटी एसिड वेसिकल्स आरएनए को बढ़ा सकते हैं, विभाजित कर सकते हैं और घेर सकते हैं - यह अंतर्दृष्टि प्रदान करता है कि पहली कोशिकाएं कैसे बनी होंगी। टेलोमेयर अनुसंधान के लिए नोबेल पुरस्कार विजेता।

Frances Arnold (1993 (first directed evolution), 2018 (Nobel Prize))

एंजाइमों के निर्देशित विकास में अग्रणी, यह प्रदर्शित करते हुए कि प्रयोगशाला विकास पूरी तरह से नए कार्यों के साथ प्रोटीन बना सकता है। इस कार्य के लिए 2018 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया, जो सिंथेटिक जीव विज्ञान के लिए मौलिक है।

George Church (2000s-present)

मल्टीप्लेक्स जीनोम इंजीनियरिंग (MAGE) सहित सिंथेटिक जीव विज्ञान को सक्षम करने वाली प्रमुख प्रौद्योगिकियों का विकास किया, मानव जीनोम परियोजना में योगदान दिया, और संपूर्ण मानव जीनोम को खरोंच से संश्लेषित करने के प्रयासों का नेतृत्व किया (जीनोम प्रोजेक्ट-राइट)।

Michael Elowitz (2000)

पहले सिंथेटिक जेनेटिक सर्किटों में से एक, रिप्रेसिलेटर का सह-निर्माण किया गया, जो दर्शाता है कि जीन को इलेक्ट्रॉनिक घटकों की तरह ऑसिलेटिंग सर्किट में जोड़ा जा सकता है। इस कार्य ने सिंथेटिक जीव विज्ञान के क्षेत्र को लॉन्च करने में मदद की।

James Collins (2000)

टिमोथी गार्डनर के साथ आनुवंशिक टॉगल स्विच का सह-निर्माण किया गया, जो कि मूलभूत प्रदर्शनों में से एक है कि जीन नियामक नेटवर्क को तर्कसंगत रूप से डिजाइन किया जा सकता है। उनकी प्रयोगशाला निदान और उपचार विज्ञान में सिंथेटिक जीवविज्ञान अनुप्रयोगों में अग्रणी बनी हुई है।

🎓 शिक्षण संसाधन

💬 शिक्षार्थियों के लिए संदेश

{'encouragement': 'You are exploring one of the most profound questions in science: what is life, and can we create it? Every great synthetic biologist started with curiosity about how living things work. By experimenting with this simulator, you are taking your first steps into a field that will reshape our world.', 'reminder': 'Synthetic biology is not just about science -- it raises important ethical questions about our responsibility as creators of life. As you learn, think about both the amazing possibilities and the responsibilities that come with this power.', 'action': 'Start by creating a simple organism with a DNA genome and photosynthetic energy source. Then try XNA to see what life might look like with artificial genetics. Finally, use the evolution feature to watch your creation adapt over generations. Each experiment teaches something new.', 'dream': 'We dream of a world where synthetic biology helps cure diseases that disproportionately affect the poorest communities, where engineered organisms clean contaminated water in developing nations, and where every student regardless of background can learn to engineer life for the benefit of all humanity.', 'wiaVision': 'WIA Book believes that the power to understand and create life should not be gatekept by elite institutions. Through free, interactive simulators in 206 languages, we are democratizing access to synthetic biology education and inspiring the next generation of life engineers worldwide.'}

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