Ερευνητική ομάδα από το ETH Zurich στην Ελβετία ο πρώτος βιοσυνθετικός επεξεργαστής διπλού πυρήνα σε ανθρώπινο κύτταρο. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποίησαν τη μέθοδο CRISPR-Cas9, που χρησιμοποιείται ευρέως στη γενετική μηχανική, όταν οι πρωτεΐνες Cas9, χρησιμοποιώντας ελεγχόμενες και, θα έλεγε κανείς, προγραμματισμένες ενέργειες, τροποποιούν, θυμούνται ή ελέγχουν ξένο DNA. Και εφόσον οι ενέργειες μπορούν να προγραμματιστούν, γιατί να μην τροποποιήσετε τη μέθοδο CRISPR ώστε να λειτουργεί παρόμοια με τις ψηφιακές πύλες;
Ελβετοί επιστήμονες με επικεφαλής τον επικεφαλής του προγράμματος καθηγητή Martin Fussenegger μπόρεσαν να εισαγάγουν δύο αλληλουχίες DNA CRISPR από δύο διαφορετικά βακτήρια σε ένα ανθρώπινο κύτταρο. Υπό την επίδραση της πρωτεΐνης Cas9 και ανάλογα με τις αλυσίδες RNA που παρέχονται στο κύτταρο, κάθε μία από τις αλληλουχίες παρήγαγε τη δική της μοναδική πρωτεΐνη. Έτσι, συνέβη η λεγόμενη ελεγχόμενη έκφραση γονιδίων, όταν, με βάση τις πληροφορίες που καταγράφονται στο DNA, δημιουργείται ένα νέο προϊόν - πρωτεΐνη ή RNA. Κατ' αναλογία με τα ψηφιακά δίκτυα, η διαδικασία που αναπτύχθηκε από Ελβετούς επιστήμονες μπορεί να αναπαρασταθεί ως ένας λογικός ημιαθροιστής με δύο εισόδους και δύο εξόδους. Το σήμα εξόδου (παραλλαγή πρωτεΐνης) εξαρτάται από δύο σήματα εισόδου.
Οι βιολογικές διεργασίες σε ζωντανά κύτταρα δεν μπορούν να συγκριθούν με τα ψηφιακά υπολογιστικά κυκλώματα όσον αφορά την ταχύτητα λειτουργίας. Όμως τα κύτταρα μπορούν να λειτουργήσουν με τον υψηλότερο βαθμό παραλληλισμού, επεξεργάζοντας έως και 100 μόρια κάθε φορά. Φανταστείτε ζωντανό ιστό με εκατομμύρια «επεξεργαστές» διπλού πυρήνα. Ένας τέτοιος υπολογιστής μπορεί να προσφέρει εντυπωσιακές επιδόσεις ακόμη και με τα σύγχρονα πρότυπα. Αλλά ακόμα κι αν αφήσουμε στην άκρη τη δημιουργία «όρθιων» υπερυπολογιστών, τα τεχνητά λογικά μπλοκ ενσωματωμένα στο ανθρώπινο σώμα μπορούν να βοηθήσουν στη διάγνωση και τη θεραπεία ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου.
Τέτοια μπλοκ μπορούν να επεξεργαστούν βιολογικές πληροφορίες στο ανθρώπινο σώμα ως είσοδο και να δημιουργήσουν τόσο διαγνωστικά σήματα όσο και φαρμακολογικές αλληλουχίες. Εάν ξεκινήσει η διαδικασία των μεταστάσεων, για παράδειγμα, τεχνητά λογικά κυκλώματα θα μπορούσαν να αρχίσουν να παράγουν ένζυμα που καταστέλλουν τον καρκίνο. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές για αυτό το φαινόμενο και η εφαρμογή του μπορεί να αλλάξει έναν άνθρωπο και τον κόσμο.
Πηγή: 3dnews.ru