Uurimisrühm ETH Zürichist Šveitsis esimene biosünteetiline kahetuumaline protsessor inimrakus. Selleks kasutasid nad geenitehnoloogias laialdaselt kasutatavat meetodit CRISPR-Cas9, kui Cas9 valgud, kasutades kontrollitud ja võib öelda, programmeeritud toiminguid, modifitseerivad, mäletavad või kontrollivad võõrast DNA-d. Ja kuna toiminguid saab programmeerida, siis miks mitte muuta CRISPR-meetodit nii, et see töötaks sarnaselt digitaalsete väravatega?
Šveitsi teadlased projektijuhi professor Martin Fusseneggeri juhtimisel suutsid inimese rakku sisestada kaks CRISPR-i DNA järjestust kahest erinevast bakterist. Cas9 valgu mõjul ja sõltuvalt rakku tarnitud RNA ahelatest tootis iga järjestus oma ainulaadse valgu. Seega toimus nn kontrollitud geenide ekspressioon, kui DNA-sse salvestatud teabe põhjal luuakse uus toode - valk või RNA. Analoogiliselt digitaalvõrkudega saab Šveitsi teadlaste välja töötatud protsessi kujutada kahe sisendi ja kahe väljundiga loogilise poolliitjana. Väljundsignaal (valguvariant) sõltub kahest sisendsignaalist.
Elusrakkudes toimuvaid bioloogilisi protsesse ei saa töökiiruse poolest võrrelda digitaalsete arvutusahelatega. Kuid rakud võivad töötada kõrgeima paralleelsusega, töödeldes korraga kuni 100 000 molekuli. Kujutage ette eluskudet miljonite kahetuumaliste protsessoritega. Selline arvuti suudab pakkuda muljetavaldavat jõudlust isegi tänapäevaste standardite järgi. Kuid isegi kui jätame kõrvale "püstiste" superarvutite loomise, võivad inimkehasse ehitatud kunstlikud loogikaplokid aidata haigusi, sealhulgas vähki, diagnoosida ja ravida.
Sellised plokid võivad töödelda inimkehas olevat bioloogilist teavet sisendina ja genereerida nii diagnostilisi signaale kui ka farmakoloogilisi järjestusi. Kui algab näiteks metastaaside protsess, võivad kunstlikud loogilised ahelad hakata tootma ensüüme, mis pärsivad vähki. Sellel nähtusel on palju rakendusi ning selle rakendamine võib muuta inimest ja maailma.
Allikas: 3dnews.ru