Лента TH Новости Биоинженерия


Ученые Университета Вашингтон создали основу для биокомпьютера

∴ 93

Клетки должны постоянно обрабатывать информацию, чтобы отслеживать изменения в мире и соответственно на них реагировать. Через миллиарды лет проб и ошибок эволюция достигла режима обработки информации на клеточном уровне. В микрочипах, которые управляют нашими компьютерами, возможности обработки информации сокращают данные до однозначных нулей и единиц. В камерах все не так просто. ДНК, белки и липиды расположены в сложных и разветвленных структурах. Но их все равно можно использовать.

153

Команда исследователей синтетической биологии Университета Вашингтон (УВ) продемонстрировала новый метод цифровой обработки информации в живых клетках, аналогичный логическим строкам, используемым в электрических цепях. Они создали набор синтетических генов, которые функционируют в клетках типа NOR, каждая из которых принимает и передает сигнал, только если оба входа отрицательны. NOR можно собрать в разных комбинациях, чтобы создать любую схему обработки информации.

Инженеры УВ сделали все это, используя ДНК вместо кремния и припоя, внутри дрожжевых клеток. Схемы, которые были построены исследователями, являются крупнейшими из когда-либо созданных в эукариотных клетках. Эти клетки содержат ядро и другие структуры, которые обеспечивают комплексное функционирование и аналогичны клеткам человека.

Внедрение простых программ в клетках никогда не сравнится с быстротой или точностью вычислений в кремнии, генетические программы могут напрямую взаимодействовать с окружающей средой клетки. Например, перепрограммированные клетки у пациента могут принимать целевые, терапевтические решения в наиболее важных тканях, устраняя необходимость комплексной диагностики и широкого спектра подходов к лечению.Старший автор исследования и профессор электротехники УВ, Эрик Клявинс.

Исследователи сказали, что эти большие цепи ДНК внутри клеток являются важным шагом на пути к программированию живых клеток. Они обеспечивают основу, в которой логические программы могут быть легко реализованы для контроля сотовой клеточных функций и состояний.

Филипп Дончев