Ученые превратили кишечную палочку в универсальный биокомпьютер - новости на сегодня 27.07.2017



Ученые превратили кишечную палочку в универсальный биокомпьютер

27 Июля 2017

МОСКВА, 27 июля Генетики превратили обычную кишечную палочку в биологический аналог компьютера, роль электрических сигналов в котором играют короткие молекулы РНК, и создали на ее банке рекордно сложную логическую схему, говорится в статье, поданной в журнале Nature.

Нам даже удалось встроить два независимых друг от друга логических устройства в одну бактерию, кои выделяют два разных типа блестящих белков. Это открывает дорогу для создания биосенсоров, целиком умещающихся в одну клетку. Кроме того, подобную систему легко трансплантировать и в другие виды микробов, рассказывает Ким Джонмын (Kim Jongmin) из Гарвардского вуза (США).

За последнее десятилетие биотехнологи разработали множество миниатюрных био-устройств, повторяющих функции их неживых аналогов. В частности, существует уже несколько десятков ДНК-компьютеров, полноценное вычислительное устройство и дисплей из колоний кишечной палочки, а два года назад микробиологи из США создали биокомпьютер, объединяющий несколько разных штаммов вирусов.

Все подобные био-цифровые технологии обладают двумя общими недостатками – их работу подлинным нельзя изменить, не меняя полностью ДНК микробов, и они работают крайне медленно из-за того, с какой скоростью считывается ДНК и распространяется информация в мире микробов. По этой причине ученые создали надо простого много простых биокомпьютеров, решающих одну логическую операцию, и крайне редко пытались создать что-нибудь более сложное.

Джонмын и его коллеги смогли обойти эту проблему, создав первый универсальный биокомпьютер, способный исполнять все функции полупроводниковых процессоров, заменив нити ДНК, обычно используемые в подобных бактериальных процессорах, на короткие молекулы РНК, похожие по своей форме на булавки или шпильки. Ученые превратили живую кишечную палочку в биокомпьютер

Эти шпильки, как объясняют ученые, могут менять свою форменная одежду в том случае, если к ним присоединяется другая молекула РНК с подходящим набором букв. Это важно по той причине, что форма шерстинки РНК определяет то, может ли рибосома, клеточная фабрика по сборке белков, подготовить ее и собрать полноценную белковую молекулу, заставляющую клетку преобразить свое поведение или подать определенный сигнал.

Соответственно, комбинируя разные форматы шпилек и соединяющихся с ними нитей ДНК, можно сделать аналоги логических элементов в полупроводниковых чипах, способных исполнять те же операции, такие как И, ИЛИ, изымающее ИЛИ и НЕ.

Здесь в дело вступает второе важное свойство этих молекул РНК – они являются полностью синтетическими и похожие на них молекулы не встречаются внутри микробов. Это дозволяет склеивать фактически любое количество таких логических узлов, не опасаясь того, что их работе будут мешать процессы внутри самих микробов или соседние логические цепочки.

Руководствуясь подобными идеями, ученые создали несколько универсальных вычислительных блоков из молекул РНК, способных обрабатывать все четыре базисных логических операции и проверять любые логические выражения. Убедившись в том, что они дело горят, они объединили несколько таких блоков в сложную систему из 444 звеньев, исполняющую 12 логических операций и обрабатывающую пятеро разных химических сигналов.

Подобные РНК-компьютеры, как отмечают ученые, могут в будущем использоваться для наблюдений за сложными процессами внутри юрких клеток, а также для создания живых датчиков, способных распознавать различные изменения в условиях среды и сообщать об этом человеку.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через сервисы представленные ниже:


Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Юбилеи в НХЛ: 650 шайба в карьере Овечкина и 100 очков в сезоне Кучерова - Россия 24




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

30 Сентября 2018, 15:16 Alexander

Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ... »

5 Сентября 2018, 20:43 Larisa

"С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ... »

27 Мая 2018, 04:50 Irina

Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ... »

26 Мая 2018, 02:52 evgen69th

Здесь есть нацеленный обман, т.к. "аналогов которому в России до сих пор не существовало" - это откровенная ложь. Уже 17-й сезон существует Байкальский проект - https://baikalproject.com - который является первопроходцем образовательной ... »

29 Апреля 2018, 17:49 Denis

Точно Шмаков говорит, не допустят депутаты такого "равноправия" с обычными людьми. Подзажрались уже, даже если раньше были рабочими. пять лет в думе и бронзовеют. Хотя, было бы прикольно посмотреть, как они ... »

27 Апреля 2018, 07:39 Дина

Назначение Медведева на этот пост вновь будет большой ошибкой Президента. Мы голосовали за Путина без Медведева, ибо тот ,несмотря на хвалебные отчеты, практически саботирует вместе со своим кабинетом все инициативы Путина. ... »

16 Апреля 2018, 09:48 Kristel

Ну сколько они еще будут ее мучить? Издеваются над невинным человеком как хотят, Бога не боятся! ... »

Новости шоу-бизнеса

Стало известно, когда выйдут новые серии "Намедни" Парфенова

Стало известно, когда выйдут новые серии "Намедни" Парфенова

МОСКВА, 22 февраля —. Новые выпуски бардовской программы Леонида Парфенова Намедни уродятся в марте 2019 года. Об этом сообщил продюсер онлайн-блога Парфенон Илья Овчаренко. Серии будут публиковаться на канале Parfernon на YouTube. В комментариях он объяснил, что новые выпуски предназначенным периоду … Прочитать