Sepuluh ribu tahun setelah mammoth berbulu terakhir menghilang bersama Zaman Es terakhir, tim ahli biologi komputasi sedang dalam misi untuk membawa mereka kembali dalam lima tahun.
Dipimpin oleh pelopor biologi sintetik George Church, Colossal Biosciences juga berusaha mengembalikan burung dodo dan harimau Tasmania, serta membantu menyelamatkan spesies yang terancam punah saat ini.
“Mammoth berbulu adalah spesies yang sangat ikonik untuk dibawa kembali,” kata Eriona Hysolli, kepala ilmu biologi di Colossal Biosciences, yang berbasis di Austin, Texas. “Selain itu, kami melihat pipa itu sebagai proksi untuk konservasi, mengingat gajah terancam punah dan banyak dari pekerjaan ini yang secara langsung menguntungkan mereka.”
Ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan pada spesies yang terancam punah juga.
Sangat terancam punah, gajah hutan Afrika telah menurun hampir 90% dalam tiga dekade terakhir, menurut Colossal. Perburuan mengambil lebih dari 100.000 gajah Afrika antara tahun 2010 dan 2012 saja, menurut perusahaan.
“Kita mungkin akan kehilangan spesies gajah ini dalam hidup kita jika jumlahnya terus berkurang,” kata Hysolli.
Manusia menyebabkan kepunahan banyak spesies, tetapi ahli biologi komputasi sekarang mencoba menghidupkannya kembali dengan CRISPR dan teknologi penyuntingan gen lainnya, lompatan AI, serta alat dan teknologi bioinformatika, seperti rangkaian perangkat lunak NVIDIA Parabricks untuk analisis genomik.
Untuk menghidupkan kembali mammoth berbulu, para ilmuwan di Colossal memulai dengan pengurutan genom mammoth dan gajah dan mengidentifikasi apa yang membuat mereka serupa dan berbeda. Kemudian mereka menggunakan sel gajah Asia untuk merekayasa perubahan raksasa yang bertanggung jawab atas sifat adaptasi dingin, mentransfer inti sel yang telah diedit ke dalam telur enukleasi gajah sebelum menanamkannya ke dalam pengganti gajah Asia yang sehat.
Kemajuan Teknologi Mendorong Lompatan Genomik
Butuh upaya besar selama dua dekade, belum lagi dana $3 miliar, untuk mengurutkan genom manusia terlebih dahulu. Tapi itu sekarang telah dikurangi menjadi hanya beberapa jam dan di bawah $200 per seluruh genom, berkat dampak transformatif AI dan komputasi yang dipercepat.
Ini adalah kisah yang sangat dikenal oleh co-founder Church Colossal. Profesor Harvard Medical School dan salah satu pendiri dari sekitar 50 startup biotek telah berada di garis depan penelitian genetika selama beberapa dekade.
“Ada penurunan harga sekitar 20 juta kali lipat, dan peningkatan kualitas yang serupa dalam waktu lebih dari satu dekade, atau satu setengah dekade,” kata Church dalam wawancara baru-baru ini di podcast TWiT.
Riset untuk Melengkapi Teka-Teki Genom Referensi
Pekerjaan Colossal untuk membangun genom referensi mammoth berbulu mirip dengan mencoba menyelesaikan teka-teki.
Urutan DNA dari sampel tulang disusun dalam silico. Tetapi degradasi DNA dari waktu ke waktu berarti bahwa tidak semua potongannya ada. Kesenjangan yang harus diisi dapat dipandu dengan genom dari gajah Asia, kerabat terdekat mammoth yang masih hidup.
Setelah urutan genom perwakilan kasar dikonfigurasi, analisis sekunder dilakukan, di mana akselerasi GPU dengan Parabrick masuk.
Rangkaian alat bioinformatik di Parabricks dapat memberikan lebih dari 100x percepatan alat standar industri yang digunakan untuk penyelarasan dan pemanggilan varian. Pada langkah penyelarasan, fragmen pendek, atau bacaan, dari sampel yang diurutkan disejajarkan dalam urutan yang benar, menggunakan genom referensi, yang dalam hal ini adalah genom gajah Asia. Kemudian, pada langkah pemanggilan varian, alat Parabricks mengidentifikasi varian, atau perbedaan, antara sampel mammoth seluruh genom yang diurutkan dan referensi gajah Asia.
Pada bulan September, Colossal Biosciences mengeluarkan Form Bio, yang menawarkan terobosan platform ilmu kehidupan komputasional, untuk membantu upayanya dan mengkomersialkan inovasi ilmiah. Form Bio adalah anggota NVIDIA Inception, sebuah program yang memberi perusahaan dukungan teknologi dan panduan platform AI.
Parabricks menyertakan beberapa alat yang sama dengan alat sumber terbuka yang digunakan Form Bio, membuatnya mudah untuk menggantinya dengan versi akselerasi GPU NVIDIA dari alat tersebut, kata Brandi Cantarel, wakil presiden bioinformatika di Form Bio.
Dibandingkan dengan perangkat lunak open-source pada CPU, Parabricks yang berjalan pada GPU memungkinkan Colossal menyelesaikan analisis urutan end-to-end mereka 12x lebih cepat dan dengan biaya seperempat, sehingga mempercepat penelitian.
“Kami mendapatkan keluaran yang sangat sebanding atau persis sama, dan lebih cepat serta lebih murah,” kata Cantarel.
Analisis Menargetkan Toleransi Dingin untuk Woolly Mammoth
Banyak yang dipertaruhkan dalam pengurutan dan analisis.
Platform Form Bio menyediakan alat yang dapat menilai apakah peneliti melakukan pengeditan CRISPR yang tepat dan membantu menganalisis apakah sel telah diedit.
“Bisakah kita mengidentifikasi target apa yang benar-benar perlu kita kejar dan edit serta merekayasa? Jawabannya benar-benar ya, dan kami sangat pandai memilih perbedaan genetik yang berdampak,” kata Hysolli.
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah kontaminasi manusia terhadap sampel. Jadi untuk setiap sampel yang diperiksa peneliti, mereka harus melakukan analisis terhadap referensi sel manusia untuk membuang kontaminan tersebut.
Para ilmuwan telah mengumpulkan banyak spesimen mammoth berbulu selama bertahun-tahun, dan yang terbaik adalah sampel gigi atau tulang yang ditemukan di permafrost. “Kami mendapat manfaat dari fakta bahwa woolly mammoth terawetkan dengan baik karena mereka hidup di lingkungan Arktik,” kata Hysolli.
Seekor gajah Asia 99,6% sama dengan mammoth secara genetik, menurut Ben Lamm, CEO dan salah satu pendiri Colossal.
“Kami hanya menargetkan sekitar 65 gen yang mewakili toleransi dingin, fenotipe inti yang kami cari,” katanya baru-baru ini di atas panggung di South by Southwest di Austin.
Manfaat bagi Keanekaragaman Hayati, Konservasi dan Kemanusiaan
Colossal bertujuan untuk membuat referensi genom untuk spesies, seperti mammoth, yang mewakili sampel populasi yang luas. Mereka melihat mammoth dari berbagai wilayah dunia dan periode waktu. Dan itu perlu untuk menguraikan keanekaragaman hayati dan melakukan lebih banyak pengurutan, menurut para peneliti di perusahaan tersebut.
“Saat kita kehilangan keanekaragaman hayati, penting untuk mengembalikan atau memulihkan spesies dan ekosistemnya, yang pada gilirannya berdampak positif pada ekologi dan mendukung konservasi,” kata Hysolli.
Genetika populasi penting. Para peneliti perlu memahami betapa berbeda dan miripnya hewan-hewan ini satu sama lain sehingga di masa depan mereka dapat menciptakan populasi yang berkembang pesat, katanya.
Itu memastikan peluang bertahan hidup yang lebih baik. “Kita perlu memastikan – itulah yang membuat populasi berkembang pesat saat Anda hidup kembali,” kata Hysolli, merujuk pada saat tim memperkenalkan kembali spesies tersebut ke habitat Arktik.
Juga telah ditemukan bahwa gajah lebih tahan terhadap kanker – jadi para peneliti melihat faktor genetik dan bagaimana hal itu dapat terjadi pada manusia.
“Pekerjaan ini tidak hanya menguntungkan upaya pemusnahan dan konservasi Colossal, tetapi teknologi yang kami bangun ini dapat diterapkan untuk meningkatkan kesehatan manusia dan mengobati penyakit,” kata Hysolli.
Belajar lebih tentang Parabrick NVIDIA untuk analisis pengurutan genom yang dipercepat.
Namun para bettor tidak harus khawatir, tidak sampai 5 menit, tentunya keluaran ini bakal ditampikan secara live dan sanggup kalian saksikan pada situs togel hkg. Bagi kalian yang melewatkan live draw ini, dapat lihat terhadap knowledge hk yang selalu di update setelah ada pengeluaran hongkong togel .
