🔬

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.

🔬 Coba sekarang

Apa ini?

🎯 Tips Simulator

📚 Glosarium

Genome
Seperangkat instruksi genetik lengkap yang dikodekan dalam DNA (atau RNA pada beberapa virus) yang menentukan semua informasi yang diperlukan untuk membangun dan mengoperasikan organisme hidup.
Synthetic Genome
Genom yang dirancang di komputer dan dirakit dari fragmen DNA yang disintesis secara kimia, mengkodekan instruksi genetik tertentu secara tepat, bukan instruksi yang diwarisi melalui evolusi alami.
Chassis Organism
Sel host yang disederhanakan yang digunakan sebagai platform untuk aplikasi biologi sintetik, analog dengan sistem operasi komputer tempat aplikasi diinstal.
BioBricks
Bagian genetik yang terstandarisasi dan dapat dipertukarkan dengan fungsi tertentu (promotor, urutan pengkode, terminator) yang dapat digabungkan untuk membangun sirkuit genetik, disimpan dalam Pendaftaran Bagian Biologi Standar.
Protocell
Struktur mirip sel buatan sederhana yang merangkum molekul fungsional dalam batas membran, digunakan untuk mempelajari asal usul kehidupan dan sebagai bahan penyusun sel sintetis bottom-up.
JCVI-syn3.0
Organisme sintetik minimal yang diciptakan oleh J. Craig Venter Institute pada tahun 2016 dengan hanya 473 gen, mewakili genom terkecil yang mampu menopang kehidupan seluler yang hidup bebas.
Synthia
Nama informal untuk JCVI-syn1.0, organisme pertama dengan genom sintetik sepenuhnya, dibuat oleh tim Craig Venter pada tahun 2010 dengan mensintesis seluruh genom Mycoplasma mycoides.
Xenobiology
Subbidang biologi sintetik yang mengeksplorasi sistem biologis yang dibangun dengan biokimia non-alami, termasuk polimer genetik alternatif (XNA), asam amino non-kanonik, dan jalur metabolisme baru.
Genetic Toggle Switch
Salah satu sirkuit genetik sintetik pertama, diterbitkan pada tahun 2000 oleh Gardner dkk., terdiri dari dua gen yang saling menekan dan dapat dialihkan antara dua keadaan stabil seperti saklar lampu.
Repressilator
Osilator genetik sintetik yang dibuat oleh Elowitz dan Leibler (2000) terdiri dari tiga gen yang saling menekan dalam satu siklus, menghasilkan fluktuasi periodik dalam ekspresi gen seperti jam biologis.
CRISPR-Cas9
Alat pengeditan gen yang diadaptasi dari sistem kekebalan bakteri yang memungkinkan pemotongan dan modifikasi rangkaian DNA secara tepat, merevolusi rekayasa genom alami dan biologi sintetik.
Metabolic Engineering
Optimalisasi jalur metabolisme dalam organisme untuk meningkatkan produksi zat yang diinginkan seperti biofuel, obat-obatan, atau bahan kimia industri.
Directed Evolution
Sebuah teknik laboratorium yang meniru seleksi alam untuk mengembangkan protein atau organisme dengan sifat yang diinginkan, dianugerahi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 2018 (Frances Arnold).
Biocontainment
Tindakan keselamatan yang dirancang untuk mencegah organisme sintetik bertahan hidup atau berkembang biak di luar kondisi laboratorium yang terkendali, seperti auksotrofi yang direkayasa dan tombol pemutus (kill switch).
Cell-Free Synthetic Biology
Melakukan reaksi biologi sintetik di luar sel hidup menggunakan enzim dan ekstrak sel yang dimurnikan, memungkinkan pembuatan prototipe sirkuit genetik dengan cepat tanpa komplikasi dari lingkungan seluler hidup.
Orthogonal System
Sebuah sistem biologis sintetik yang beroperasi secara independen dari mekanisme alami sel inang, mencegah cross-talk dan memungkinkan penahanan fungsi-fungsi rekayasa dengan aman.
Auxotrophy
Modifikasi genetik yang membuat organisme bergantung pada nutrisi yang dipasok dari luar yang tidak ditemukan di lingkungan alami, berfungsi sebagai mekanisme biocontainment untuk organisme sintetik.
Gene Drive
Sebuah teknologi rekayasa genetika yang membiaskan pewarisan untuk menyebarkan gen ke seluruh populasi lebih cepat dibandingkan pewarisan Mendelian normal, dengan aplikasi potensial dalam pengendalian hama dan eliminasi vektor penyakit.
Codon Optimization
Mendesain ulang urutan DNA yang mengkode protein untuk menggunakan kodon yang disukai oleh organisme inang, meningkatkan efisiensi translasi dan hasil protein dalam aplikasi biologi sintetik.
Gibson Assembly
Metode kloning molekuler yang dikembangkan oleh Daniel Gibson yang memungkinkan penggabungan beberapa fragmen DNA dalam satu reaksi isotermal, penting untuk merakit genom sintetik dari bagian yang lebih kecil.
Quorum Sensing
Sistem komunikasi sel-ke-sel yang digunakan oleh bakteri (dan dimanfaatkan oleh ahli biologi sintetik) di mana sel mengeluarkan dan mendeteksi molekul pemberi sinyal untuk mengoordinasikan perilaku kelompok berdasarkan kepadatan populasi.
iGEM Competition
Kompetisi Mesin Rekayasa Genetika Internasional, kompetisi biologi sintetik sarjana tahunan yang didirikan oleh Drew Endy dan lainnya di MIT yang telah melatih ribuan ahli biologi sintetik muda di seluruh dunia.
Genome Project-write
Inisiatif ilmiah internasional yang dipimpin oleh George Church dan lainnya untuk mensintesis genom lengkap, termasuk genom manusia lengkap, dari awal menggunakan sintesis DNA kimia.
Bioreactor
Wadah tempat reaksi biologis (fermentasi, pertumbuhan sel, produksi metabolit) dilakukan dalam kondisi terkendali, penting untuk meningkatkan biologi sintetik dari laboratorium ke produksi industri.
Synthetic Auxotrophy
Ketergantungan genetik yang direkayasa ketika organisme sintetik memerlukan asam amino non-alami atau nutrisi yang tidak ditemukan di lingkungan, berfungsi sebagai mekanisme biocontainment yang mencegah kelangsungan hidup di luar laboratorium.
Kill Switch
Sirkuit genetik yang direkayasa menjadi organisme sintetik yang memicu kematian sel sebagai respons terhadap sinyal lingkungan tertentu (misalnya, tidak adanya molekul penginduksi), yang menyediakan mekanisme keamanan biocontainment yang aktif.

🏆 Tokoh Utama

Craig Venter (2010)

Memimpin tim yang menciptakan sel sintetis pertama (JCVI-syn1.0, dijuluki Synthia) pada tahun 2010 dengan mensintesis seluruh genom bakteri dari awal dan mentransplantasikannya ke sel penerima. Kemudian tercipta organisme genom minimal JCVI-syn3.0.

Drew Endy (2003-present)

Memelopori pendekatan teknik terhadap biologi di Universitas Stanford, ikut mendirikan BioBricks Foundation dan kompetisi iGEM yang melatih ribuan ahli biologi sintetik muda setiap tahunnya dalam rekayasa genetika terstandar.

Jack Szostak (2000s-present)

Melakukan penelitian dasar tentang sel proto dan asal usul kehidupan di Harvard/MGH, yang menunjukkan bagaimana vesikel asam lemak sederhana dapat tumbuh, membelah, dan merangkum RNA -- memberikan wawasan tentang bagaimana sel pertama terbentuk. Pemenang Nobel untuk penelitian telomer.

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

Memelopori evolusi enzim yang terarah, menunjukkan bahwa evolusi laboratorium dapat menciptakan protein dengan fungsi yang sama sekali baru. Dianugerahi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 2018 untuk karya ini, yang merupakan dasar biologi sintetik.

George Church (2000s-present)

Mengembangkan teknologi utama yang memungkinkan biologi sintetik termasuk rekayasa genom multipleks (MAGE), berkontribusi pada Proyek Genom Manusia, dan memimpin upaya untuk mensintesis seluruh genom manusia dari awal (Proyek Genom-tulis).

Michael Elowitz (2000)

Bersama-sama menciptakan represilator, salah satu sirkuit genetik sintetik pertama, yang menunjukkan bahwa gen dapat dihubungkan ke sirkuit berosilasi seperti komponen elektronik. Pekerjaan ini membantu meluncurkan bidang biologi sintetik.

James Collins (2000)

Bersama-sama menciptakan saklar saklar genetik dengan Timothy Gardner, salah satu demonstrasi mendasar bahwa jaringan regulasi gen dapat dirancang secara rasional. Laboratoriumnya terus mempelopori aplikasi biologi sintetik dalam diagnostik dan terapeutik.

🎓 Sumber Belajar

💬 Pesan untuk Pelajar

{'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.'}

Mulai

Gratis, tanpa daftar

Mulai →