Да превърнем живите клетки в компютри!

Накратко: Учените са разработили ДНК модули, които позволяват на живите клетки да извършват логически операции подобно на компютърни процесори. Тези генетични вериги могат да служат за съхранение на цифрова информация и проследяване на клетъчната история. Технологията предлага нови възможности за прецизен контрол върху биологични процеси и производството на лекарства в областта на биотехнологиите.
Автор
Неделин Бояджиев
570x428-images-stories2-443-Cells_into_comps-cells_into_comps_1.jpg

Експерти в синтетичната биология са разработили ДНК модули, които могат да извършват логически операции в жива клетка. Тези „генетични вериги“ може да бъдат използвани за проследяване на най-важните моменти в живота на една клетка или пък – за проследяване на движенията  на генетичния ключ на клетката, за да бъде променена нейната съдба.

570x428-images-stories2-443-Cells_into_comps-cells_into_comps_1.jpg (570×428)

Синтетичната биология работи по пренасянето на концепции от електронното инженерство в клетъчната биология, възприемайки генетичните функции като компоненти на електрическа верига. За тази цел експертите в Масачузетския технологичен институт (МИТ) са изобретили набор от прости генетични модули, които реагират на входящите сигнали, също като булевите логически схеми, използвани в компютрите.

Логическите модули се основават на плазмидитe – кръгови ДНК вериги, поставени в бактерии на Escherichia Coli. Учените са разработили 16 плазмида – по един за всеки две стойности на логическите функции, налични в изчисленията. Всяка връзка може да стимулира или да ограничава ДНК последователността, която започва или спира транскрипцията на гените. В допълнение, в бактериите е инжектиран изходен ген, който кодира зеления флуоресцентен протеин (белтък).

Ключов елемент на системата е използването на рекомбинантни ензими, които режат и възстановяват стимулирането и ограничаването на ДНК последователностите, за да ги разрешават или да ги забраняват. С други думи, рекомбинантните ензими са входните сигнали, които определят момента на пресмятането на гена с помощта на изходящите данни.

Изследователите смятат, че изкуствените модули са траен начин за съхраняване на цифрова информация в ДНК. Логическата схема може да  съхранява много данни, като например – информация за наличието на клетки в две различни среди.

Системата има и някои други предимства. Промяната е постоянна и затова след смъртта на клетката може да бъде получена информация от нейната ДНК. Промените в плазмидите се предават на поне 90 поколения на клетките, а това е важен момент за биолозите, които имат нужда да получат ключова информация за историята на клетката.

Техниката може да бъде полезна и в областта на биотехнологиите. С помощта на тези „превключватели“ производителите на биотехнологични продукти могат да „отгледат“ клетъчни култури, в които основните гени са включени, докато бъдена активирана, например, сигнализацията за началото на производството на лекарството по време на готовност на системата. Други „ключове“ биха могли да спрат производството, в момента, в който бъде достигнато необходимото количество.

По материали от: http://www.facepla.net

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.