Прогресс
Ученые создали "биокомпьютер" внутри живой клетки
Ученые разработали "биокомпьютер" внутри одной-единственной живой клетки. Молекулы внутри клетки поддаются "программированию" и способны переносить команды внутри клетки. Кристина Смолк, один из авторов исследования, говорит, что созданная система в будущем может позволить людям манипулировать разными биологическими системами напрямую, а не через катализаторы.
 |
| Фрагмент молекулы РНК. Изображение пользователя Narayanese с сайта wikipedia.org |
|---|
Ученые из Калифорнийского технологического института создали "биокомпьютеры" на основе РНК. Работа ученых опубликована в журнале Science.
Компьютеры ученых состоят из трех основных компонент: сенсоров, передатчиков и исполнительных элементов. Первые обнаруживают присутствие в клетке молекул определенного типа, вторые передают информацию об обнаружении, а третьи запускают производство специального белка, сообщает MIT Review.
В качестве "рабочего тела" ученые использовали живые клетки дрожжей. Функциональные элементы собирались внутри них из фрагментов различных молекул РНК. Роль сенсоров играли фрагменты РНК-аптамеров. Поведение этих молекул похоже на поведение антител. При обнаружении молекулы вещества, на которую они настроены, аптамеры прикрепляются к ней. Роль передатчиков информации выполняли "куски" РНК, которые активировались после обнаружения аптамерами нужных молекул. Роль исполнительных элементов играли так называемые рибозимы - молекулы РНК, обладающие каталитическим действием.
В компьютерах исследователей было два типа сенсоров: одни регистрировали присутствие в клетке молекул тетрациклина, а другие – молекул теофиллина. Используя остальные компоненты, ученым удалось собрать внутри клетки простейшие логические устройства. Одни реагировали только на одновременное присутствие обоих видов молекул (логическое умножение), другие – на присутствие хотя бы одного из двух видов (логическое сложение). Исполнительные модули запускали выработку в клетках флуоресцентного белка.
По словам ученых, новое открытие позволит программировать биологические процессы. В качестве примера исследователи приводят возможность создания "умных" лекарств, которые будут атаковать только вредоносные вирусы, не затрагивая остальные процессы в клетках.
18.10.2008, 10:10
