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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / nanotech / 791 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1993-01-25  |  3.8 KB
  1. Path: sparky!uunet!pmafire!news.dell.com!swrinde!zaphod.mps.ohio-state.edu!saimiri.primate.wisc.edu!sdd.hp.com!cs.utexas.edu!rutgers!igor.rutgers.edu!planchet.rutgers.edu!nanotech
  2. From: ian@inf.ethz.ch (Ian)
  3. Newsgroups: sci.nanotech
  4. Subject: Re: Organic Machines?
  5. Message-ID: <Jan.25.17.25.47.1993.10293@planchet.rutgers.edu>
  6. Date: 25 Jan 93 22:25:48 GMT
  7. Sender: nanotech@planchet.rutgers.edu
  8. Organization: Dept Biochemistry, University of Bristol, UK
  9. Lines: 71
  10. Approved: nanotech@aramis.rutgers.edu
  11.  
  12. In article <Jan.21.23.07.19.1993.5333@planchet.rutgers.edu> szabo@techbook.com (Nick Szabo) writes:
  13. >
  14. >The second is biotechnology, 
  15. >with liposomes (drug-carrying artificial membranes), monoclonal 
  16. >antibodies (cells programmed to be triggered by specific molecules), 
  17. >polymerase chain reaction (self-replication of DNA outside the cell, 
  18. >greatly accelerated over what nature can do), and gene-splicing
  19. >as the basis for two new fields, protein engineering and metabolic
  20. >engineering.
  21.  
  22. What do you refer to as 'metabolic engineering' ?  It's a new phrase to me.
  23.  
  24. >We can already see these two fields starting to merge.  Lithography
  25. >is being used to program arrays of chemical reactions, for use
  26. >in DNA sequencing, designer polymers, etc.  Enzymes (protein
  27. >catalysts) have been built into clay structures; these molecular
  28. >cyborgs now help make such ubiquitious products as the corn syrup in 
  29. >your Pepsi.  Soon we will see enzymes designed on a computer,
  30.  
  31. I don't think that protein-design will become that advanced so soon.
  32. The problem is terribly difficult, involving:
  33.  
  34. 1) Analysis of biological catalysis (there are still only a few rigorously
  35.    studied enzymes) and its extension to the design of general new catalysts.
  36.  
  37. 2) Solving the problem of protein folding/protein local-conformation to the 
  38.    point of being able to insert the desired arrangement of catalytic groups
  39.    into a protein framework.
  40.  
  41. >programmed into DNA by wet-array-lithography,
  42.  
  43. Why not just use a gene-synthesizer, like we usually do ?
  44.  
  45. >mass produced by 
  46. >gene-spliced bacteria, and then hooked onto lithographed structures
  47. >to form catalysts orders of magnitude more proficient than today's.
  48.  
  49. It depends what you mean by 'proficient' ?  Existing enzymes are very
  50. good catalysts but constrained by the fact that they were produced to meet
  51. several other requirements besides their basic catalytic role.  For example,
  52. they must be soluble, stable and must'nt bind irrevocably to other cell
  53. components.  Also they must be specific to the desired reaction and must
  54. ignore other, very similar compounds.  Some of they also incorporate
  55. control mechanisms.
  56.  
  57. If we were to arrange things so that many of these additional requirements
  58. were no longer necessary, then we probably could produce superior (=faster)
  59. catalysts.  The question is:  would we want to ?
  60.  
  61. For example, specificity might be a very useful characteristic in an
  62. industrial situation, why purify the output from one process when the next
  63. could be made to ignore the impurities ?
  64.  
  65. I suspect that evolved enzymes (whilst not definitively 'best', that would be
  66. an unreasonable expectation) are extremely good examples of the art of
  67. catalysis and that we would be extremely hard-pushed to make more than
  68. rudimentary improvements.
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73. I guess my real reason for replying to this article was to say that the Nick
  74. gave an impression of Biotechnology that was very close to being a general
  75. technique for the design and construction of catalysts.  In fact, we are
  76. still fumbling around at the edges.
  77.  
  78. I don't want to belittle biotech, however, the compounds that can be
  79. specifically synthesized by biological methods are two orders of magnitude
  80. more complex than those that can be made by chemical approaches (ie proteins
  81. of mol.wt. 30,000 with every atom in the right place).  I just didn't want
  82. anybody to expect too much too soon.
  83.