Група дослідників із Вищої технічної школи Цюріха у Швейцарії (ETH Zurich) перший в історії біосинтетичний двоядерний процесор у клітині людини. Для цього вони задіяли метод CRISPR-Cas9, що широко використовується в генній інженерії, коли білки Cas9 за допомогою керованих і, можна сказати, запрограмованих дій видозмінюють, запам'ятовують або перевіряють чужорідні ДНК. А якщо дії можна запрограмувати, то чому б метод CRISPR не модифікувати для роботи за аналогією з цифровими вентилями?
Швейцарські вчені на чолі з керівником проекту професором Мартіном Фуссенеггером (Martin Fussenegger) змогли вбудувати в клітину людини дві ДНК-послідовності CRISPR від двох різних бактерій. Під впливом білка Cas9 і в залежності від ланцюжків РНК, що подаються в клітину, кожна з послідовностей виробляла свій унікальний білок. Тим самим відбувалася так звана керована експресія генів, коли на основі записаної в ДНК інформації створюється новий продукт - білок або РНК. За аналогією з цифровими мережами розроблений швейцарськими вченими процес можна представити у вигляді логічного напівсуматора з двома входами та двома виходами. Сигнал на виході (варіант білка) залежить від двох сигналів на вході.
Біологічні процеси в живих клітинах за швидкістю роботи не можуть зрівнятися з цифровими обчислювальними ланцюгами. Однак клітини можуть працювати з високим ступенем паралелізму, зараз обробляючи на вході до 100 000 молекул. Уявіть живу тканину з мільйонами двоядерних «процесорів». Такий комп'ютер може уявити вражаючу навіть за сучасними мірками продуктивність. Але навіть якщо відкинути у бік створення "прямохідних" суперкомп'ютерів, вбудовані в тіло людини штучні логічні блоки можуть допомогти в діагностиці та лікуванні захворювань, включаючи онкологічні.
Такі блоки можуть обробляти на вході біологічну інформацію в організмі людини та генерувати як діагностичні сигнали, так і фармакологічні послідовності. У разі початку процесу появи метастазів, наприклад, штучні логічні ланцюги могли б почати виробляти ферменти, що пригнічують онкологічні явища. Застосувань даному явищу безліч, а реалізація здатна змінити людину та світ.
Джерело: 3dnews.ru