עד 1982 כל מי שהשתמש באינסולין בכדי לנהל את הסוכרת שלו קיבל את זה ממה שהיינו חושבים עליו עכשיו כמקור יוצא דופן: לבלביים של פרות וחזירים, שנקטפו מבתי המטבחיים ונשלחו בהמוניהם למפעלי עיבוד תרופות. אבל היו בעיות בהשגת כל האינסולין שלנו בדרך זו - תנודות בשוק הבשר השפיעו על מחיר התרופה, ועלויות צפויות במספר האנשים הסוכרתיים גרמו למדענים לחשוש שמחסור באספקת האינסולין עלול להכות במהלך העשורים הקרובים.
כל זה השתנה עם הצגת Humulin, האינסולין האנושי הסינטטי הראשון. אבל התרופה היוותה אבן דרך מסיבה אחרת גם היא: זה היה המוצר המסחרי הראשון שיצא מהנדסה גנטית, שסונתז על ידי חיידקים ששונו לכלול את הגן לייצור אינסולין אנושי.
בשנה שעברה רכש מוזיאון ההיסטוריה האמריקני קומץ פריטי מפתח ששימשו ליצירת הומולין מג'נטק, חברת סן פרנסיסקו שאחראית על פיתוחו, והעלה אותם לתצוגה בשבוע שעבר בתצוגה שכותרתה "הולדת ביוטק", והעניקה למבקרים התבונן בשחר של עידן ההנדסה הגנטית.
ציוד אלקטרופורזה המשמש במחקר גנטי מוקדם בג'נטק (המוזיאון הלאומי להיסטוריה אמריקאית) עבודתו של ג'נטק החלה עם גילוי שנערך בשנות השבעים על ידי זוג מדעני אזור המפרץ, הרברט בויר מאוניברסיטת סן פרנסיסקו וסטנלי כהן מסטנפורד: ניתן להשתיל גנים מאורגניזמים רב-תאים, כולל בני אדם, לחיידקים ועדיין לתפקד כרגיל. זמן קצר לאחר מכן הם התחברו עם הקפיטליסט סיכון רוברט סוונסון להקים את החברה, בתקווה להשתמש בהנדסה גנטית כדי ליצור מוצר בר-קיימא מבחינה מסחרית.
בשלב מוקדם הם החליטו שהאינסולין הוא בחירה הגיונית. "זה היה נוח. זה היה חלבון קל לטפל בו, וכמובן שזה היה משהו שהרבה אנשים היו צריכים ", אומרת דיאן וונדט, אוצרת סמיתסוניאן שעבדה בתצוגה.
אחד ההישגים הראשונים שלהם היה בניית סינתטית של גן האינסולין האנושי במעבדה, זוג בסיס גנטי יחיד בכל פעם. על מנת לבדוק את מידת הדיוק של הרצף שלהם, הם השתמשו בטכניקה הנקראת ג'ל אלקטרופורזה, בה חשמל מכריח את ה- DNA דרך ג'ל. מכיוון שחלקי DNA גדולים יותר נודדים לאט יותר מחתיכות קטנות יותר, התהליך מסנן ביעילות את החומר הגנטי לפי גודל, ומאפשר לחוקרים לבחור את החלקים שהם רוצים, אחד הצעדים העיקריים בשיטות רצף גנטיות מוקדמות.
אלקטרופורזה עדיין נמצאת בשימוש נרחב, אך הציוד שנתרם על ידי ג'נטק מאולתר בהחלט מהמתקנים הסטנדרטיים שנראו במעבדות כיום. "אתה יכול לראות שזה מיוצר בעבודת יד", אומר מלורי וורנר, שעבד גם הוא על התצוגה. "הם השתמשו בלוחות זכוכית ובקליפי קלסר, מכיוון שהם עבדו ממש מהר כל הזמן והם רצו משהו שהם יוכלו להפרק ולנקות בקלות."
מיקרו פרג 'ששימש לייצור כלי זכוכית קטנים ומותאמים אישית, שנעשה מתישהו סביב 1970 (המוזיאון הלאומי להיסטוריה אמריקאית) על מנת לתפעל DNA ו- מולקולות מיקרוסקופיות אחרות השתמשו החוקרים במגוון כלי זכוכית זעירים. הם הכינו רבים מהכלים הללו בעצמם עם מכשיר שנקרא מיקרו פרג '- למעשה, חנות כלים במיניאטור קיצוני, מצוידת במיקרוסקופ משלה כדי שהיצרנים יוכלו לראות מה הם עושים.
מיכל ל- Eco R1, אנזים המשמש במחקר גנטי בג'נטק זמן קצר לאחר התפתחותו של המולין (המוזיאון הלאומי להיסטוריה אמריקאית) לאחר סינתזה של גן לאינסולין, המדענים היו צריכים להטמיע אותו ב- DNA של חיידק כך שהאורגניזם ייצר אינסולין בכוחות עצמו. לשם כך השתמשו במגוון אנזימים, כולל Eco R1, כימיקל החותך DNA במקום מדויק, על בסיס זוגות הבסיס שמסביב. החוקרים הוציאו מחיידק מולקולות DNA קטנות המכונות פלסמידות, ניתקו אותם בעזרת אנזימים אלה, ואז השתמשו באנזימים אחרים כדי לתפור את גן האינסולין הסינתטי במקום. לאחר מכן ניתן להכניס את הפלסמיד ההיברידי לחיידקים חיים.
מיכל תסיסה ששימש לעיבוד חיידקים מהונדסים גנטית (המוזיאון הלאומי להיסטוריה אמריקאית) לאחר שמדעני ג'נטק יצרו בהצלחה חיידקים עם עותקים של גן האינסולין, הם אישרו כי החיידקים יכולים לייצר אינסולין אנושי בכמויות מספיקות במיכל תסיסה כמו זה. ואז החיידקים שעברו שינוי גנטי הועברו לחוקרים באלי לילי שהחלו לייצר אותם בכמויות מסחריות למכירה. Voila: אינסולין אנושי סינטטי.
אקדח גנים אבטיפוס, שפותח על ידי ג'ון סנפורד, אד וולף ונלסון אלן מאוניברסיטת קורנל (אוניברסיטת קורנל) כמובן שמצב הביוטכנולוגיה המשיך להתפתח בשנים שלאחר הופעתו של הומולין, והמוזיאון אסף פריטים בולטים מאותה תקופה. האחד הוא אב טיפוס של אקדח גנים, שפותח על ידי מדענים מאוניברסיטת קורנל באמצע שנות השמונים.
המכשיר מקל על המדענים להכניס גנים זרים לתאי צמח, על ידי ציפוי של חלקיקי מתכת זעירים ב- DNA וירי אותם על תאי צמחים, ומכריח אחוז קטן מהחומרים הגנטיים לחדור לגרעינים של התאים ולהיכנס לגנום שלהם. אב הטיפוס המקורי של אקדח הגן השתמש באקדח אוויר שונה כמנגנון ירי, והטכניקה התבררה כמוצלחת כאשר היא שינתה תאי בצל, שנבחרו בגודל הגדול יחסית שלהם.
מכונת המחזור התרמי הראשונה, שנבנתה על ידי מדענים בתאגיד Cetus (Cetus Corporation) חידוש נוסף אחר כך התחיל בעידן הביוטכנולוגיה ברצינות: תגובת שרשרת פולימראז, או PCR, תגובה כימית שפותחה בשנת 1983 על ידי הביוכימאי קרי מוליס שאפשרה למדענים להכפיל אוטומטית דגימת DNA לכמויות גדולות יותר עם עבודה פחות ידנית משמעותית. מכונת האב-טיפוס הראשונה של ה- PCR, או מחזור תרמי, התבססה על ידיעת החוקרים כיצד אנזימים כמו DNA פולימראז (המסנתז DNA מ- אבני בניין קטנות יותר) מתפקדים בטמפרטורות שונות. זה הסתמך על מחזורי חימום וקירור כדי לייצר במהירות כמויות גדולות של DNA מדגימה קטנה.
"הולדת הביוטק" מוצג בקומת הקרקע של המוזיאון ההיסטורי האמריקני עד אפריל 2014.
