Клетки человека запрограммировали на выполнение вычислений

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме создали способ, позволяющий человеческим клеткам обрабатывать информацию и принимать автономные решения подобно компьютерным системам. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Аспирантка Керен Роас и доктор Лиор Ниссим разработали искусственные генетические системы, которые функционируют внутри человеческих клеток и могут выполнять сложные программы, используя значительно меньшее количество генетических компонентов, чем предыдущие варианты.

Традиционные генетические схемы требуют добавления новых уровней вычислений для каждой дополнительной инструкции, что приводит к снижению производительности и надежности по мере усложнения системы. Новый подход решает эту проблему за счет использования естественного процесса транс-сплайсинга РНК, при котором фрагменты генетической информации соединяются непосредственно в клетке.

Автор: Hebrew University of Jerusalem Источник: phys.org

Исследователи создали специальные молекулярные инструменты, действующие как биологические процессоры, которые одновременно обрабатывают несколько сигналов и выполняют сложные вычисления. В качестве демонстрации технологии команда разработала биологический «полный сумматор», выполняющий бинарные вычисления по аналогии с трехбитным блоком компьютерного процессора. Также был создан биологический мультиплексор, который выбирает один сигнал из нескольких вариантов и направляет его дальше, отслеживая его с помощью флуоресцентных белков.

Система имеет встроенную функцию безопасности, которая подает предупреждающий сигнал при обнаружении неверной или перегруженной конфигурации. В ходе исследования ученые запрограммировали клетки на выработку интерлейкина-15 — белка иммунной системы, повышающего активность клеток, борющихся с раком.

Ученые планируют использовать разработанную технологию для создания терапевтических клеток, которые будут отслеживать наличие маркеров заболеваний и запускать лечение при обнаружении определенных комбинаций. Это позволит более точно воздействовать на пораженные ткани и снизить риск повреждения здоровых клеток. Будущие лекарства на основе этого метода могут разрабатываться по принципу программного обеспечения, использующего биологический код для управления поведением клеток.

Источник: Phys.org

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Главный обман 2010-х: почему 3D-телевизоры исчезли так же быстро, как появились

В 2010 году казалось, что телевидение переживает второе рождение: с конвейеров сходили экраны, обещавшие глубину, объём и полное погружение. Семь лет спустя ни один крупный производитель уже не...

Обход ГОСТа на ВЭФ Спидола-232: как советские радиолюбители открывали 100-метровый диапазон

ВЭФ Спидола-232 выпускал Рижский государственный электротехнический завод ВЭФ, с первого квартала 1979 года. Переносной приёмник второго класса сложности, вес 3,4 килограмма, габариты 260х360х110...

Двести лет без солнца: что скрывает легенда о Фимбульвинтере

Весна должна была прийти. Люди ждали, когда земля прогреется, взойдут посевы и скот снова можно будет выгнать на пастбища. Но солнце оставалось тусклым, лето не приносило привычного тепла, а запасы...

Клэм-чаудер: как один американский суп разделился на белую и красную версии

Клэм-чаудер кажется блюдом, которое должно пахнуть морем сильнее, чем спором. Но на северо-востоке США одна миска супа способна выдать региональную принадлежность. В Новой Англии ждут светлую...

Песок рисует звук: опыты Хладни с вибрирующими металлическими пластинами

В конце XVIII века звук можно было услышать, измерить высотой тона или описать движением струны, но почти невозможно увидеть. Эрнст Хладни нашёл способ заставить колебание оставить рисунок. Он брал...