Tutkimusryhmä ETH Zürichistä Sveitsistä ensimmäinen biosynteettinen kaksiytiminen prosessori ihmissolussa. Tätä varten he käyttivät geenitekniikassa laajalti käytettyä CRISPR-Cas9-menetelmää, jolloin Cas9-proteiinit kontrolloituja ja, voisi sanoa, ohjelmoituja toimia käyttäen modifioivat, muistavat tai tarkistavat vierasta DNA:ta. Ja koska toiminnot voidaan ohjelmoida, miksi ei muuttaisi CRISPR-menetelmää toimimaan samalla tavalla kuin digitaaliset portit?
Sveitsiläiset tiedemiehet projektijohtajan professori Martin Fusseneggerin johdolla pystyivät liittämään kaksi CRISPR-DNA-sekvenssiä kahdesta eri bakteerista ihmissoluun. Cas9-proteiinin vaikutuksesta ja soluun toimitetuista RNA-ketjuista riippuen jokainen sekvenssi tuotti oman ainutlaatuisen proteiininsa. Geenien ns. kontrolloitu ilmentyminen tapahtui siis, kun DNA:han tallennetun tiedon perusteella syntyy uusi tuote - proteiini tai RNA. Analogisesti digitaalisten verkkojen kanssa sveitsiläisten tutkijoiden kehittämä prosessi voidaan esittää loogisena puolisummaimena, jossa on kaksi tuloa ja kaksi lähtöä. Lähtösignaali (proteiinimuunnos) riippuu kahdesta tulosignaalista.
Elävien solujen biologisia prosesseja ei voida verrata digitaalisiin laskentapiireihin toimintanopeuden suhteen. Mutta solut voivat toimia korkeimmalla rinnakkaisasteella ja prosessoida jopa 100 000 molekyyliä kerrallaan. Kuvittele elävää kudosta miljoonilla kaksiytimisillä "prosessoreilla". Tällainen tietokone voi tarjota vaikuttavan suorituskyvyn jopa nykyaikaisten standardien mukaan. Mutta vaikka sivuuttaisimme "pystysuorien" supertietokoneiden luomisen, ihmiskehoon rakennetut keinotekoiset loogiset lohkot voivat auttaa sairauksien, mukaan lukien syövän, diagnosoinnissa ja hoidossa.
Tällaiset lohkot voivat käsitellä ihmiskehon biologista informaatiota syötteenä ja tuottaa sekä diagnostisia signaaleja että farmakologisia sekvenssejä. Jos etäpesäkkeiden muodostumisprosessi alkaa esimerkiksi, keinotekoiset loogiset piirit voivat alkaa tuottaa entsyymejä, jotka estävät syöpää. Tälle ilmiölle on monia sovelluksia, ja sen toteuttaminen voi muuttaa ihmistä ja maailmaa.
Lähde: 3dnews.ru