В Стэнфордском университете сделали первый биологический транзистор — так называемый «транскриптор». Главой исследовательской группы является Дрю Энди, доцент кафедры биоинженерии. По праву его команду можно считать первооткрывателями в этой области. Именно они в прошлом году создали «биоинтернет» — систему передачи генетической информации от клетки к клетке внутри микробного сообщества, а также научились использовать ДНК в качестве хранилища данных.
Наконец, группа Энди сделала третий шаг к созданию настоящего биокомпьютера. По сути, компьютером можно считать все что угодно, если это что-то может передавать, хранить и обрабатывать информацию. На основе бактериальной клетки они разработали схему, которая в ответ на входящие биохимические сигналы выдает ответы типа «правда-ложь», т.е. выполняет логические операции.
Для того, чтобы создать транскриптор, ученые использовали в качестве «провода» молекулу ДНК, а в качестве «электронов», которые передаются по «проводу» — фермент РНК-полимеразу, который синтезирует РНК, используя ДНК как матрицу (этот процесс называется транскрипцией — отсюда и название устройства, созданного Энди). Движение РНК-полимеразы вдоль ДНК контролируется ферментами интегразами, которые могут вырезать кусочки ДНК и вставлять их обратно. Если транзистор регулирует электрические сигналы, то транскриптор увеличивает или уменьшает количество РНК, которая превращается в белок.
Используя бинарную логику (Boolean Integrase Logic), транскриптор может ответить на вопрос, получала ли клетка какие-либо стимулы, например, молекулу кофеина или глюкозы. Таким образом можно запрограммировать клетку делиться (или наоборот, не делиться) в ответ на внешние сигналы. Также клетка может передать эту информацию окружающим ее клеткам по принципу «биоинтернета». В перспективе изобретение стэнфордских ученых может пригодиться для детекции нарушений в организме и доставки лекарств.
Комментариев нет:
Отправить комментарий