Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Synthetic biology in perspective

100%

Grynkiewicz G.

Polish Technical Review

|

2019

|

tom No. 4

5--12

EN

Towards the end of the XXth century, genetics expanded its scope not only in the field of structure and mechanisms of heredity, owing to progress in nucleic acid research including efficient sequencing and reassembly methods, but in acquiring precise tools which enable construction of new forms of life. Synthetic biology marks a radical change in practices of genetic manipulation from random mutations followed by selection, to design of specific DNA transformations attainable by application of genetic engineering methods. Mastering enzymatic gene splicing procedures and chemical synthesis of polynucleotides allowed perceiving macromolecules of life as “parts” or “bricks” amenable to specification, cataloguing and also fit for applications commensurable with the rules of engineering. The purpose of synthetic biology is to apply defined macromolecular constructs (abstracted from living matter or synthetic) as modules for construction of devices, sensors or switches, which can ultimately be integrated into self-sustained systems. Target applications of synthetic biology products ranges from biotechnological manufacturing of energy, fuels, chemicals, food and pharmaceuticals, through marker sensors and diagnostic devices, to various classes of therapeutics like antibodies, vaccines, probiotic microbes or modified immune cells. Thus, synthetic biology becomes an integral part of the prospective switch from present industrial reality to circular bioeconomy, which is the greatest challenge facing humanity.

PL

Na przełomie stuleci genetyka zyskała, w wyniku dogłębnych badań nad kwasami nukleinowymi, nowe specyficzne narzędzia modyfikacji materiału genetycznego, nieporównywalnie skuteczniejsze od wykorzystywanych uprzednio przypadkowych mutacji z następczą selekcją. W wyniku rozwoju różnych form biotechnologii, korzystających z narzędzi inżynierii genetycznej wyłoniła się (najpierw w formie postulatywnej) biologia syntetyczna, zakładając wykorzystanie funkcjonalnych biomakromolekuł jako elementów zamiennych (cegiełek lub podzespołów) do projektowania i konstrukcji większych modułów, systemów a wreszcie organizmów, spełniających z góry zadane założenia metaboliczne. Zadaniem biologii syntetycznej jest zapewnienie dostępności (docelowo w skali procesów przemysłowych) układów biologicznych zdolnych do korzystnego przetwarzania energii (szczególnie solarnej), transformacji składników biomasy w niskoemisyjne paliwa, półprodukty chemiczne, biopolimery oraz składniki żywności i leków. Inne zastosowania biologii syntetycznej koncentrują się w obszarze ochrony zdrowia; projektowane obecnie konstrukty będą spełniać role markerów i sensorów dla diagnostyki, probiotyków dla profilaktyki oraz przeciwciał, szczepionek a nawet celowo reprogramowanych komórek (np. układu immunologicznego) dla terapii lub medycyny rekonstrukcyjnej.

2

Old drugs in new therapeutic indications - the case of chloroquine

63%

Grzybowski B. A. , Grynkiewicz G.

Polish Technical Review

|

2020

|

tom No. 1

5--10

EN

Drug reposition is a viable strategy of pharmaceutical R & D, considerably reducing risk, cost and time needed for drug registration and implementation. Chloroquine, designed already in 1930 as a synthetic replacement for scarcely available alkaloid quinine, a traditional malaria treatment, was recently proposed as an antiviral substance, with putative efficacy in some cases of SARS COVID infections. This unexpected connection has revived interest in drug repositioning at large and in particular in the context of identifying antiviral preparations, critically needed in time of COVID-19 pandemia. The paper recounts the story of development of synthetic antmalarials and describes modern chemoinformatics tools, which can efficiently assist synthetic chemists in planning and executing both: drug repositioning and API manufacturing.

PL

Zastosowanie znanych leków w nowych wskazaniach terapeutycznych (repozycjonowanie leków) jest obecnie akceptowane jako skrócona ścieżka do rejestracji i autoryzacji rynkowej nowego specyfiku. Przykładem takiej drogi znanej substancji do leku o nowym zastosowaniu jest historia chlorochiny, zaprojektowanej w latach 30-tych ubiegłego wieku w charakterze zastępstwa trudnodostępnej substancji pochodzenia naturalnego - chininy, skutecznej w leczeniu malarii. Według dostępnych danych chlorochina może się okazać przez długi czas pandemii jedynym specyfikiem o działaniu terapeutycznym w infekcjach wirusowych SARS COVID. W artykule przedstawiono rolę nowoczesnych narzędzi chemoinformatycznych, takich jak Chematica, we wspomaganiu zarówno procesu repozycjonowania leków, jak i syntezy chemicznej substancji o zastosowaniach farmaceutycznych i medycznych.

3

Nowe zastosowania biotechnologii w obszarze syntez farmaceutycznych

63%

Grynkiewicz G. , Borowiecki P.

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

tom T. 98, nr 3

434--441

PL

Dokonano przeglądu stosowania enzymów w syntezie optycznie czynnych kluczowych półproduktów leków i aktywnych substancji farmaceutycznych, jak również przeglądu biokatalizatorów stosowanych do stereoselektywnego uwodorniania prochiralnych ketonów lub olefin w przemyśle farmaceutycznym.

EN

A review, with 49 refs., of uses of enzymes for the synthesis of racemic key intermediates and active pharmaceutital ingredients as well as use of a biocatalysts for stereoselective hydrogenation of prochiral ketones or olefins in the pharmaceutical industry.

4

Chemistry of renewables for sustainable industry

63%

Grynkiewicz G. , Bielski R.

Polish Technical Review

|

2021

|

tom No. 4

5--16

EN

Chemistry as a basic science and chemical industry as the principal provider of innovative materials for practically all sectors of contemporary economy, are in the center of unprecedented and revolutionary technical and social changes. These changes are necessary for mitigating climate disturbances and environmental deterioration, which threaten the future of humanity. In reference to recent international initiatives, like the UN Sustainable Development Goals, which underline the need for global economic changes based on recovery and circularity principles, we offer some comments on area of research and development. They are concerned with a mandatory transition from un-renewable fossil-based industries, like the petrochemical one, to new sources of energy and carbon-rich materials generated by novel processes compatible with zero GHG emission prospects. Our discussion is focused on biomass as a universal feedstock capable of satisfying global needs for energy as well as chemical materials from commodity to specialty. Secondly, principle drivers of innovation in the fields of new chemical reactions and processes, like catalysis are discussed. The discussion includes a recent strive for new functional materials in reference to all levels of their structural organization, from single atoms and surface phenomena, through nano-constructs and mesopore composites, to macro-molecular and supra-molecular aggregates. Finally, the need for a further development of innovation and feasibility assessment methods, based on green chemistry principles is mentioned. It is a condition for an efficient cooperation in biomass related international R&D projects, which have to be based on the harmonization of unified evaluation principles.

PL

Chemia, jedna z podstawowych nauk przyrodniczych oraz przemysł chemiczny, który zapewnia innowacyjne i nowoczesne materiały dla praktycznie wszystkich sektorów współczesnej gospodarki, znalazły się w centrum unikalnych i rewolucyjnych zmian ekonomicznych. Zmiany te, dotyczą nie tylko techniki i technologii, ale także mają znaczące skutki społeczne. Są one niezbędne w celu zminimalizowania dalszego pogarszania się klimatu oraz stanu naturalnego środowiska – zjawisk, które zagrażają przyszłości ludzkiego gatunku. Ostatnie inicjatywy, takie jak „UN Sustainable Development Goals”, kładą nacisk na potrzebę globalnych przemian gospodarczych opartych o zasady regeneracji i cykliczności. W odniesieniu do tych inicjatyw i rozwoju znanych nam dziedzin chemii omawiamy obiecujące kierunki badań i rozwoju (R&D) związane z krótkoterminowymi cyklami organicznych związków węgla w kontekście transformacji od surowców nieodnawialnych (paliwa kopalne), do ekonomii nowych źródeł energii oraz materiałów organicznych, wytworzonych przez nowe procesy zgodne z wymaganiem zerowej emisji gazów cieplarnianych. Nasza dyskusja kładzie nacisk na biomasę jako uniwersalny surowiec, zaspokajający globalne potrzeby energetyczne oraz będący źródłem wszelkiego rodzaju produktów chemicznych. Ponadto, artykuł zawiera rozważania na temat podstawowych czynników innowacyjnych w zakresie nowych procesów i reakcji chemicznych, włącznie z nowymi katalizatorami. Do omawianych problemów i zjawisk należą próby wytwarzania nowych materiałów z uwzględnieniem różnych poziomów organizacji strukturalnej od pojedynczych atomów, poprzez nanokonstrukty i mezokompozyty aż do agregatów makro i supra-molekularnych. W końcu, niezbędność dalszego postepu innowacyjnego oraz metod oceny wykonalności, wynikające z reguł zielonej chemii są także wspomniane. Jest to warunek konieczny do osiągnięcia skutecznej współpracy w zakresie miedzynarodowych projektow badawczych (R&D), które muszą bazować na harmonizacji ujednoliconych zasad oceny.

5

Achmatowicz rearrangement - 50 years of application

63%

Grynkiewicz G. , Bielski R.

Polish Technical Review

|

2020

|

tom No. 4

16--27

EN

Chemical sciences proved instrumental in formulating theories and in providing materials which are crucial for development of contemporary technical civilization. Methods of chemical synthesis, necessary for supply of materials designed for specific technical needs have attained efficiency, which allows preparation of even most complicated molecules encountered in Nature. Academic stereo- and enantioselective total syntheses of natural products (such as: alkaloids, peptides, isoprenoids, lipids, carbohydrates and phenolics) are generally regarded as the top achievements of XX century organic chemistry. Along the line, this paper recalls ingenious project of total synthesis from simple furan derivatives, of pyranes and pyranosides, basic stuff of natural carbohydrates, suitably functionalized for a stepwise conversion into variety of sugar structures. The project designed in the Institute of Organic Chemistry, Polish Academy of Sciences in Warsaw, began its proof of principle experimental validation in 1970. Its success led to a widespread application of what is presently known as the Achmatowicz reaction/Achmatowicz rearrangement for syntheses of simple and complex, oxygen and nitrogen heterocyclic systems, including great variety of natural products.

PL

Nauki chemiczne odegrały kluczową rolę w kształtowaniu zarówno podstaw teoretycznych jak i zaplecza materialnego współczesnej cywilizacji przemysłowej. Metody syntezy chemicznej, niezbędne do wytwarzania materiałów technicznych o pożądanych właściwościach, osiągnęły sprawność pozwalającą na otrzymanie związków odpowiadających cząsteczkom organicznym pochodzenia biologicznego, o najwyższym stopniu złożoności. Syntezy totalne, stereo- i enancjoselektywne, związków naturalnych (alkaloidów, peptydów, izoprenoidów, lipidów, węglowodanów i związków fenolowych) uznano za najważniejsze osiągnięcia klasycznej chemii organicznej. Poniżej przedstawiamy genezę i rozwój projektu totalnej syntezy z prostych pochodnych furanu, wielofunkcyjnych piranów i piranoz - zasadniczej heterocyklicznej sześcioczłonowej struktury pierścieniowej naturalnych cukrów, glikozydów i ich oligomerycznych pochodnych, opracowanego w Instytucie Chemii Organicznej PAN w Warszawie, który w 1970-tym roku osiągnął zrealizowaną z powodzeniem fazę weryfikacji doświadczalnej. Osiągnięcie, które zyskało nazwę reakcji (przegrupowania) Achmatowicza, stanowi obecnie jedno z popularniejszych narzędzi stereokontrolowanej syntezy tlenowych i azotowych związków heterocyklicznych.

6

Pharmaceutical industry and its influence on the state of healthcare in Poland, in view of the local innovative potential

51%

Kuźmierkiewicz W. , Rachoń J. , Grynkiewicz G.

Polish Technical Review

|

2019

|

tom No. 2

5--8

EN

Availability of medicinal products is a crucial issue of any healthcare system. Pharmaceutical industry, which is a global conglomerate of profit-driven private enterprises, needs much regulation and control from international and governmental agencies, to be able to fulfill its humanitarian mission efficiently. Serious concerns about local and regional pharmaceutical safety, fuelled by recent drug availability crisis, leads to conclusion that state support for mobilization of the local innovative potential in life sciences is desirable, particularly in a view of urgent need for revival of pharmaceutical active substance manufacturing.

PL

Dostępność produktów leczniczych jest kluczową kwestią każdego systemu opieki zdrowotnej. Przemysł farmaceutyczny, który jest globalnym konglomeratem prywatnych przedsiębiorstw nastawionych na zysk, potrzebuje wielu regulacji i kontroli ze strony agencji międzynarodowych i rządowych, aby móc skutecznie wypełniać swoją misję humanitarną. Poważne obawy dotyczące lokalnego i regionalnego bezpieczeństwa farmaceutycznego, podsycane niedawnym kryzysem dostępności leków, prowadzą do wniosku, że pożądane jest wsparcie państwa dla mobilizacji lokalnego potencjału innowacyjnego w naukach przyrodniczych, szczególnie w obliczu pilnej potrzeby ożywienia produkcji substancji farmaceutycznych.