Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Персональный клеточный компьютер

Клетки млекопитающих превратили в биокомпьютеры

Лента.Ру

Ученые создали несколько логических устройств на основе генных сетей, работающих в индивидуальных клетках млекопитающих. Среди них самые сложные на сегодняшний день – полусумматор и полувычитатель. Работа (Auslander et al., Programmable single-cell mammalian biocomputers) опубликована в журнале Nature, ее краткое описание (Molecular algebra in mammalian cells) публикует сайт Швейцарской высшей технической школы Цюриха.

В ДНК клеток млекопитающих, выращиваемых в чашках Петри, исследователи ввели гены, кодирующие рецепторы, транскрипционные факторы и другие белки. Исходными данными для вычисления в искусственной генетической сети выступали концентрации двух веществ – эритромицина и флоретина, веществ, которые не встречаются в клетках млекопитающих, но известны у других организмов. Связываясь со своими искусственно введенными рецепторами, эти вещества активировали специальные гены, взаимодействие между которыми и являлось основой вычисления. О результатах вычисления можно было судить по выработке двух флюоресцентных белков – зеленого и красного.

Например, если устройство работало по принципу логического полусумматора, то зеленый белок вырабатывался в ответ на эритромицин или флоретин, а красный – только при их одновременном присутствии. При работе в режиме полувычитателя красный белок вырабатывался при наличии эритромицина, но только тогда, когда отсутствовал флоретин (рисунок: wikipedia / J.Kuster ETH Zurich).

Разработанные устройства могут помочь биологом создавать искусственные генетические сети, сложно реагирующие на внешние условия. Они могут также пригодиться для создания синтетических организмов с новыми функциями. В арсенале синтетической биологии уже имеются простые запоминающие устройства и реле.

Обычно искусственные генетические сети создают для применения в бактериях, поэтому работа, сделанная на клетках млекопитающих, имеет для биологов дополнительную ценность. У ядерных организмов (у млекопитающих в особенности), из-за особенностей функционирования генома и общей сложности генетических сетей, работа чужеродных генов часто бывает невозможна.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
05.06.2012

Читать статьи по темам:

компьютеры синтетическая биология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Бактерии RW

Пока в ДНК кишечных палочек можно записывать, перезаписывать и сохранять в сотнях поколений всего один бит информации. Следующим шагом станет создание бактериальной памяти, запоминающей восемь бит (один байт).

читать

Система автоматизированного проектирования РНК

Группа биологов из Калифорнийского университета в Беркли создала, как они сами называют свою технологию, «систему автоматизированного проектирования» (САПР) для синтеза молекул РНК с заданными свойствами.

читать

Биологический суперкомпьютер: не смейтесь, он еще подрастёт

«Суперкомпьютер» состоит из 130 нитей ДНК, а самый большой его контур, из 74 нитей, способен за 10 часов извлечь квадратный корень из числа, не большего, чем 15. Но когда-нибудь…

читать

Компьютеры из ДНК становятся всё сложнее

Теоретически развитие этой работы может привести к созданию компьютера из ДНК, способного работать внутри тела и, например, регулировать выделение лекарств, освобождая их только там, где это необходимо.

читать

Система автоматизации проектных работ по созданию живого организма

Программа TinkerCell, аналог САПР для визуального моделирования молекулярно-биологических процессов, должна стать мощным инструментом для синтетической биологии.

читать