Швейцариядағы ETH Zurich зерттеу тобы адам жасушасындағы алғашқы биосинтетикалық екі ядролы процессор. Ол үшін олар гендік инженерияда кеңінен қолданылатын CRISPR-Cas9 әдісін пайдаланды, бұл кезде Cas9 протеиндері басқарылатын және, айталық, бағдарламаланған әрекеттерді қолдана отырып, бөгде ДНҚ-ны өзгертеді, есте сақтады немесе тексерді. Әрекеттерді бағдарламалауға болатындықтан, неге CRISPR әдісін цифрлық қақпаларға ұқсас жұмыс істеу үшін өзгертпеске?
Жоба жетекшісі профессор Мартин Фуссенеггер бастаған швейцариялық ғалымдар адам жасушасына екі түрлі бактериядан алынған екі CRISPR ДНҚ тізбегін енгізе алды. Cas9 протеинінің әсерінен және жасушаға жеткізілетін РНҚ тізбектеріне байланысты тізбектердің әрқайсысы өзінің бірегей ақуызын шығарды. Осылайша, гендердің басқарылатын экспрессиясы ДНҚ-да жазылған ақпарат негізінде жаңа өнім - ақуыз немесе РНҚ жасалған кезде пайда болды. Цифрлық желілерге ұқсастық бойынша швейцариялық ғалымдар әзірлеген процесті екі кіріс және екі шығысы бар логикалық жартылай қосқыш ретінде көрсетуге болады. Шығу сигналы (белок нұсқасы) екі кіріс сигналына байланысты.
Тірі жасушалардағы биологиялық процестерді жұмыс жылдамдығы бойынша цифрлық есептеу схемаларымен салыстыруға болмайды. Бірақ жасушалар бір уақытта 100 000 молекулаға дейін өңдей отырып, ең жоғары параллелизммен жұмыс істей алады. Миллиондаған қос ядролы «процессорлары» бар тірі ұлпаны елестетіп көріңіз. Мұндай компьютер тіпті заманауи стандарттар бойынша да әсерлі өнімділікті қамтамасыз ете алады. Бірақ «тік» суперкомпьютерлерді жасауды былай қойғанның өзінде, адам ағзасына салынған жасанды логикалық блоктар ауруларды, соның ішінде қатерлі ісіктерді диагностикалауға және емдеуге көмектеседі.
Мұндай блоктар адам ағзасындағы биологиялық ақпаратты кіріс ретінде өңдей алады және диагностикалық сигналдарды да, фармакологиялық тізбектерді де жасай алады. Егер метастаздар процесі басталса, мысалы, жасанды логикалық схемалар қатерлі ісік ауруын басатын ферменттерді шығара бастауы мүмкін. Бұл құбылыс үшін көптеген қосымшалар бар және оны жүзеге асыру адамды және әлемді өзгертуі мүмкін.
Ақпарат көзі: 3dnews.ru