Tyrėjų komanda iš ETH Ciuricho Šveicarijoje pirmasis biosintetinis dviejų branduolių procesorius žmogaus ląstelėje. Tam jie panaudojo CRISPR-Cas9 metodą, plačiai naudojamą genų inžinerijoje, kai Cas9 baltymai, naudodami kontroliuojamus ir, galima sakyti, programuojamus veiksmus, modifikuoja, prisimena ar tikrina svetimą DNR. Ir kadangi veiksmus galima užprogramuoti, kodėl gi nepakeitus CRISPR metodo, kad jis veiktų panašiai kaip skaitmeniniai vartai?
Šveicarijos mokslininkai, vadovaujami projekto vadovo profesoriaus Martino Fusseneggerio, sugebėjo į žmogaus ląstelę įterpti dvi CRISPR DNR sekas iš dviejų skirtingų bakterijų. Cas9 baltymo įtakoje ir priklausomai nuo į ląstelę tiekiamų RNR grandinių, kiekviena seka gamino savo unikalų baltymą. Taigi įvyko vadinamoji kontroliuojama genų raiška, kai DNR įrašytos informacijos pagrindu sukuriamas naujas produktas – baltymas arba RNR. Pagal analogiją su skaitmeniniais tinklais, Šveicarijos mokslininkų sukurtas procesas gali būti pavaizduotas kaip loginis pusiau sumatorius su dviem įėjimais ir dviem išėjimais. Išėjimo signalas (baltymų variantas) priklauso nuo dviejų įvesties signalų.
Biologiniai procesai gyvose ląstelėse negali būti lyginami su skaitmeninėmis skaičiavimo grandinėmis pagal veikimo greitį. Tačiau ląstelės gali veikti su didžiausiu lygiagretumu, vienu metu apdorodamos iki 100 000 molekulių. Įsivaizduokite gyvą audinį su milijonais dviejų branduolių „procesorių“. Toks kompiuteris gali užtikrinti įspūdingą našumą net pagal šiuolaikinius standartus. Tačiau net jei atidėtume „stačiųjų“ superkompiuterių kūrimą, dirbtiniai loginiai blokai, įmontuoti į žmogaus kūną, gali padėti diagnozuoti ir gydyti ligas, įskaitant vėžį.
Tokie blokai gali apdoroti biologinę informaciją žmogaus kūne kaip įvestį ir generuoti tiek diagnostinius signalus, tiek farmakologines sekas. Jei, pavyzdžiui, prasidėtų metastazių procesas, dirbtinės loginės grandinės galėtų pradėti gaminti fermentus, kurie slopina vėžį. Šiam reiškiniui yra daugybė pritaikymų, o jo įgyvendinimas gali pakeisti žmogų ir pasaulį.
Šaltinis: 3dnews.ru