Artefakt nije ni seksi ni delikatan, kako će vam reći Mallory Warner. Warner, koji radi na odjelu medicine i znanosti u Smithsonianovu Nacionalnom muzeju američke povijesti, pomaže u očvršćivanju velike arhive predmeta koji su na neki način promijenili tijek znanosti. Ona ukazuje na DNK analizator koji su znanstvenici koristili u projektu Ljudski genom (značajan napor koji je donio prvi cjelovit nacrt ljudskog genetskog materijala) i fotografski film iz 1970-ih pokušaja da se izgradi sintetski gen inzulina. Prema njenom mišljenju, mnogi su dijelovi povezani s genetskim istraživanjima "skupljanje znanstvenih stvari veličine hladnjaka".
Iz ove priče
[×] ZATVORI
 | American Enterprise: Povijest poslovanja u Americi~ Više o ovom proizvodu
| ||||||
RICH: Američko poduzeće: Povijest poslovanja u Americi
Povezani sadržaj
- Čokoladne fontane izvrsne su za lekcije fizike
- Candy kukuruz nije promijenjen od 19. stoljeća
- Priča o meksičkom koksu puno je složenija nego što bi hipsteri željeli priznati
- Kako je riječ s pet slova napisala tvrtku stara 104 godine
- Kako je pjevač pobijedio u ratu šivaćeg stroja
Roke 454 GS FLX + DNA sekvencera gena, koji se proizvodio od 2005. do 2015., zapravo je nešto kraći od hladnjaka: teži više od 500 kilograma, prema službenim specifikacijama proizvoda. Roche-ova mašina također je jedinstvena: to je bio prvi sekvencijal gena nove generacije koji se komercijalno prodavao. Koristila je tada novu tehnologiju poznatu kao sekvenciranje po sintezi kako bi razdvojila niz baza koje sadrže genetski kod.
Čak i najsitniji organizam - premali da bi se mogao vidjeti golim okom - sadrži stotine gena koji zajedno rade na određivanju svega, od njegove pojave do načina na koji reagira na bolest. Ti su geni sastavljeni od naizmjeničnih uzoraka baza. Čitajući obrasce - postupak poznat kao sekvenciranje gena - znanstvenici mogu puno naučiti o tome kako organizam djeluje.
Sekvence sljedeće generacije dramatično su smanjili troškove i vrijeme potrebno za sekvenciranje gena. Iako se to može činiti kao ezoterijska vjerodajnica, uzmite u obzir da je projektu ljudskog genoma bilo potrebno oko 13 godina i procijenjeno je 3 milijarde dolara da sekvencira čitav ljudski genom, uglavnom se oslanjajući na metodu poznatu kao Sanger sekvenciranje. Aparat nove generacije Roche 454 mogao bi prema zadatku obaviti taj zadatak za deset dana, omogućujući tako malim timovima da zajedno sakupe ogromne količine genetskih podataka u znatno kraćem vremenu.
Sekvence Roche 454 korištene su za otkrivanje genetskih misterija jagoda, bakterija i neandertalaca; proizveli su podatke koji su pomogli znanstvenicima da razumiju otpornost na bolest u razvoju u svijetu; i, u jednom je nezaboravnom slučaju, dijagnosticirao mladog američkog dječaka čije su stanje godinama mučile liječnike.
Sekvence Roche 454 korištene su za otkrivanje genetskih misterija jagoda, bakterija i neandertalaca; proizveli su podatke koji su pomogli znanstvenicima da razumiju otpornost na bolest u razvoju u svijetu; i, u jednom je nezaboravnom slučaju, dijagnosticirao mladog američkog dječaka čije su stanje godinama mučile liječnike.
Ali jedna od najzanimljivijih stvari koju je Roche 454 učinio možda je pomoć u osiguranju budućnosti čokolade.
Prije otprilike 25 godina mnogi su postali duboko zabrinuti zbog svjetske ponude čokolade. Čokolada kao što je znamo - u njezinom slatkom, ukusnom obliku - pravi se od zrna kakaa, koji su proizvod stabla kakaoa Theobroma .
T. cacao je porijeklom iz Srednje i Južne Amerike, a ljudi stoljećima beru njegov grah. Europljani su prvi put naišli na stablo kakaa u ranim putovanjima u ono što su nazvali Novim svijetom. Prirodni proizvod kakao graha je gorak, pa su Europljani počeli miješati čokoladu sa šećerom, a započela je ludost koja tek treba završiti. Čokolada je danas višemilijunski posao s rastućom potražnjom iz zemalja poput Kine, Indije, Rusije i Brazila.
Berbe kakaa u Gani, mahune se režu, a sjeme i pulpa izvade. (Smithsonian Archives Center, Nacionalni muzej američke povijesti) Ali nastajuća potražnja susreće se s drevnim problemima. Da bi proširili proizvodnju, stabla kakaa presađena su u zapadnu Afriku, gdje su se mogli ugodno razvijati u tropskoj klimi. Međutim, stablima kakaa potrebno je nekoliko godina da sazriju i nisu baš produktivna: jedno stablo proizvede otprilike dovoljno mahuna da se napravi jedan kilogram čokolade svake godine.
Ipak, čini se da je najvažniji problem to što su ova stabla podložna bolestima. Krajem osamdesetih, razorna bljedilo maštovitog imena - vještičje gljive iz metle - počelo je cvjetati na stablima kakaa u brazilskoj regiji Bahia. Vještica metla dobila je ime po sićušnim nakupinama grana u obliku metle koje se formiraju na zaraženim stablima. U samo deset godina proizvodnja Bahijeve čokolade opala je za više od pola. Znanstvenici i proizvođači slatkiša postali su prestravljeni da će metla vještica - ili mrazni mahuna, druga razorna gljiva koja inficira stabla kakaa - dospjeti na farme u zapadnoafričkim zemljama Gani, obali Slonovače i Nigeriji, dom mnogim svjetskim izvoznicima kakao graha,
„Naše je pitanje bilo da moramo moći uzgajati stabla koja su otporna na smrznute mahune i vještičje metle prije nego što te bolesti dođu u zapadnu Afriku“, kaže David Kuhn, molekularni biolog za USDA u Miamiju. "Jer, ako se [to] dogodi, vaš bombon će biti 35 dolara."
Ako se bombona od 35 dolara ne čini katastrofom, uzmite u obzir da procijenjeno 6, 5 milijuna poljoprivrednika za život ovisi o čokoladi, a nagle promjene na tržištu mogle bi rezultirati razarajućim efektima.
Znanstvenici u Miamiju gledali su uzgajanje stabala otpornih na bolesti, ali sporo je išlo. Kuhn objašnjava da je "uzgoj stabala po svojoj prirodi vrlo spor proces. Morate napraviti križ, ručno oprašiti stabla, nabaviti mahune, uzeti sjeme, posaditi ih, a zatim pričekate tri do pet godina da ta stabla procvjetaju i tada ćete ih moći procijeniti. " drugim riječima, proći će tri do pet godina prije nego što znanstvenici utvrde je li određeni usjev stabala uspješno uzgojen da bi dao grah otporan na bolesti.
Howard Shapiro iz tvrtke Mars okupio je i uputio svjetski tim znanstvenika da sekvencira genom kakaa. (Smithsonian Archives Center, Nacionalni muzej američke povijesti) Godine 2008, inspiriran porastom tehnologije sekvenciranja, tvrtka bombona Mars, Inc., pod vodstvom Howarda Shapiroa, složila se dati 10 milijuna dolara za financiranje multinacionalnog projekta koji bi slijedio cjelokupni genom T. cacao . Kompletna kopija mogla bi ubrzati proces uzgoja tako što će omogućiti znanstvenicima i uzgajivačima da brže utvrde koji određeni geni štite od bolesti. Budući da je drvo tropsko, evoluirao je multinacionalni konzorcij koji će raditi na projektu genoma kakaa. Tim iz Kostarike uzorkovao je lokalno drvo T. cacao . Kuhnov laboratorij u Miamiju pomogao je u izdvajanju biljnog genetskog materijala, a zatim je taj materijal poslao u laboratorij gdje je genetski materijal obrađivan i sekvencioniran.
T. cacao bio je "prva velika biljka koju smo ikada napravili", kaže Keithanne Mockaitis, bivša direktorica sekvenciranja na Sveučilištu Indiana. Već je nekoliko godina surađivala s Roche 454 i drugim sekvencijama nove generacije, ali veličina i detalji projekta T. cacao učinili su ga jednim od njihovih najambicioznijih projekata dosad.
Kaže da je Mars pomogao uvođenjem znanstvenika, uzgajivača i poljoprivrednika iz cijelog svijeta jedni drugima. "Imali bismo konferencije, a ponekad bi zapravo pozvali uzgajivače afričkog kakaa, a to je bilo predivno jer sam ih uspio upoznati i razumjeti što znaju", kaže Mockaitis.
Kontakti s poljoprivrednicima bili su neprocjenjivi, dijelom i zbog toga što bi podaci o projektu bili otvoreni izvori. To znači da bi nalazi znanstvenika bili dostupni besplatno na web stranici svima koji su im htjeli pristupiti.
Prva javna web stranica otvorila se 2010. godine s kompletnim nizom rezultata. Još tri godine tim je radio na dodavanju podataka i stvaranju punijeg genoma, a izdali su i članak 2013. Iako izazov za čokoladu ostaje, Mockaitis kaže kako je genom pozitivan prvi korak.
Prije šest godina Peter Liebhold, predsjednik odjela rada i industrije muzeja u muzeju, naišao je na projekt genoma kakaa dok je istraživao potencijalne artefakte za veliku izložbu o povijesti američkih poduzeća. Privučen je u projekt otvorenog koda jer je predstavljao nov i uspješan pristup istraživačkom i razvojnom procesu.
„Razmišljajući o istraživanju i razvoju, željeli smo reći da je to važno i ostvareno na vrlo različite načine“, kaže Liebhold. Lebdio je ideja o nabavci sekvencera Roche 454 na sveučilištu Indiana, kojem bi se moglo pripisati pomoć u spremljenoj čokoladi.
Iako je stroj izblijedio od upotrebe i zamijenjen ga je novijom tehnologijom - planirao je da ga zaustavi proizvođač 2015. - tražeći cjeloviti genski sekvenceru podebljano. Tijekom svog razmaka, sekvence koštaju oko 700 000 USD (sada kada se linija proizvoda završava, možete ga kupiti na eBayu za mnogo manje). "Radost rada u Smithsonianovoj je da možete postavljati nerazumne zahtjeve ljudi", kaže Liebhold.
Mockhaitis, porijeklom iz Virdžinije, koji kao tinejdžerske izlete u Smithsonian navodi kao jedan od razloga zašto je postao znanstvenik, bio je oduševljen kad je čuo taj zahtjev. Roche je pristao platiti sveučilištu Indiana da donira njihov stroj, isporuči ga i servisira. Mockaitis se preselila u novi laboratorij, ali donirala je donaciju uzorcima epruveta i testnim pločicama iz svog laboratorija.
Jedan od ploča koje je darovao Mockaitis - nazvan ploča za testiranje piktotera - pojavljuje se na izložbi, uz fotografiju uzgajivača kakaa i repliku kakaovskog mahuna. Na fotografiji sekvence pogleda na tamnu pozadinu, a njegove uredne površine izgledaju kao da zvižde. Iznad fotografije je dugačak, tup nož koji bi poljoprivrednik kakao mogao koristiti u žetvi. Jaz između dva skupa instrumenata je ogroman, ali, kako izložba pokušava pokazati, jaz se može premostiti.
"Ova [priča] je posebno lijepa jer je tako globalna priča", kaže Warner. "Imamo znanstvenike širom Sjeverne Amerike, a posao će biti od koristi poljoprivrednicima u ostalim dijelovima svijeta."
Što se tiče samog sekvencera, on trenutno živi u kutiji u muzejskoj pohrani. Za izložbu je bila prevelika, kaže Warner, ali ona će je pokazati kome god to zatraži, uključujući - nedavno - gostujućem direktoru Rochea. Liebhold priznaje da ta tehnologija više nije "oštrica". Sekvenč je bio kritičan za priču, ali ona je već ušla u povijest.
Nova stalna izložba "American Enterprise" otvorena je 1. srpnja u Nacionalnom muzeju američke povijesti Smithsoniana u Washingtonu, DC i prati razvoj Sjedinjenih Država od male ovisne poljoprivredne države do jedne od najvećih svjetskih ekonomija.
