Учени превърнаха човешка клетка в двуядрен биосинтетичен процесор

Изследователски екип от ETH Zurich в Швейцария успяха да създадат първият биосинтетичен двуядрен процесор в човешка клетка. За да направят това, те използваха метода CRISPR-Cas9, широко използван в генното инженерство, когато протеините Cas9, използвайки контролирани и, може да се каже, програмирани действия, модифицират, запомнят или проверяват чужда ДНК. И тъй като действията могат да бъдат програмирани, защо не модифицирате метода CRISPR, за да работи подобно на цифровите врати?

Швейцарски учени, ръководени от ръководителя на проекта професор Мартин Фусенегер, успяха да вмъкнат две CRISPR ДНК последователности от две различни бактерии в човешка клетка. Под въздействието на протеина Cas9 и в зависимост от веригите на РНК, доставени на клетката, всяка от последователностите произвежда свой собствен уникален протеин. Така се получава така наречената контролирана генна експресия, когато въз основа на информация, записана в ДНК, се създава нов продукт - протеин или РНК. По аналогия с цифровите мрежи, процесът, разработен от швейцарски учени, може да бъде представен като логически полусуматор с два входа и два изхода. Изходният сигнал (белтъчен вариант) зависи от два входни сигнала.

Биологичните процеси в живите клетки не могат да се сравняват с цифровите изчислителни схеми по отношение на скоростта на работа. Но клетките могат да работят с най-висока степен на паралелизъм, обработвайки до 100 000 молекули наведнъж. Представете си жива тъкан с милиони двуядрени „процесори“. Такъв компютър може да осигури впечатляваща производителност дори по съвременните стандарти. Но дори и да оставим настрана създаването на „изправени“ суперкомпютри, изкуствените логически блокове, вградени в човешкото тяло, могат да помогнат при диагностицирането и лечението на заболявания, включително рак.

Такива блокове могат да обработват биологична информация в човешкото тяло като вход и да генерират както диагностични сигнали, така и фармакологични последователности. Ако процесът на метастази започне, например, изкуствените логически вериги могат да започнат да произвеждат ензими, които потискат рака. Има много приложения за този феномен, а прилагането му може да промени човек и света.

Източник: 3dnews.ru