Onderzoeksteam van ETH Zürich in Zwitserland de allereerste biosynthetische dual-coreprocessor in een menselijke cel. Om dit te doen, gebruikten ze de CRISPR-Cas9-methode, die veel wordt gebruikt in de genetische manipulatie, waarbij Cas9-eiwitten, met behulp van gecontroleerde en, zou je kunnen zeggen, geprogrammeerde acties, vreemd DNA wijzigen, onthouden of controleren. En aangezien acties kunnen worden geprogrammeerd, waarom zou u dan de CRISPR-methode niet aanpassen zodat deze op dezelfde manier werkt als digitale poorten?
Zwitserse wetenschappers onder leiding van projectleider professor Martin Fussenegger zijn erin geslaagd twee CRISPR-DNA-sequenties van twee verschillende bacteriën in een menselijke cel te plaatsen. Onder invloed van het Cas9-eiwit en afhankelijk van de aan de cel geleverde RNA-ketens produceerde elk van de sequenties zijn eigen unieke eiwit. Zo vond de zogenaamde gecontroleerde genexpressie plaats, wanneer, op basis van informatie vastgelegd in DNA, een nieuw product wordt gecreëerd: eiwit of RNA. Naar analogie met digitale netwerken kan het door Zwitserse wetenschappers ontwikkelde proces worden weergegeven als een logische half-adder met twee inputs en twee outputs. Het uitgangssignaal (eiwitvariant) is afhankelijk van twee ingangssignalen.
Biologische processen in levende cellen zijn qua werkingssnelheid niet te vergelijken met digitale rekencircuits. Maar cellen kunnen met de hoogste mate van parallelliteit werken en tot wel 100 moleculen tegelijk verwerken. Stel je levend weefsel voor met miljoenen dual-core ‘processors’. Zo'n computer kan zelfs naar moderne maatstaven indrukwekkende prestaties leveren. Maar zelfs als we de creatie van ‘rechtopstaande’ supercomputers terzijde schuiven, kunnen kunstmatige logische blokken die in het menselijk lichaam zijn ingebouwd, helpen bij de diagnose en behandeling van ziekten, waaronder kanker.
Dergelijke blokken kunnen biologische informatie in het menselijk lichaam als input verwerken en zowel diagnostische signalen als farmacologische sequenties genereren. Als het proces van metastasen bijvoorbeeld begint, kunnen kunstmatige logische circuits enzymen gaan produceren die kanker onderdrukken. Er zijn veel toepassingen voor dit fenomeen, en de implementatie ervan kan een persoon en de wereld veranderen.
Bron: 3dnews.ru