Приветствуем вас на страницах блога iCover! Технология программного кода ”Cello”, разработанная совместной группой ученых Массачусетского технологического института (MIT), Бостонского университета и Национального института стандартов и технологий, позволяет прописывать в ДНК клеток бактерий нужный набор свойств. Язык программирования биологических систем Cello позволит ученым, а в перспективе, и специалистам среднестатистических городских клиник и генным инженерам создавать клеточные организмы с нужными параметрами, работающие прямо внутри живой клетки.
В основе концепции Cello лежит гениально простая идея о том, что процессы, происходящие в биологических клетках организмов поддаются программированию посредством методов, аналогичных вычислительным алгоритмам знакомых нам компьютерных систем. Использовав такую предпосылку ученые смогли создать новый язык программирования для логических элементов на основе нуклеиновых кислот.
Эксперименты, уже проведенные группой исследователей подтвердили жизнеспособность теоретической концепции Cello на практике. Масштабы предложенных идей и полученные результаты выглядят очень впечатляюще. В ходе экспериментов были созданы работающие биологические схемы, состоящие из последовательностей до 12 000 ДНК-оснований в основу которых легли семь базовых логических элементов. Используя их алгоритмы ученые собрали порядка 60 таких биологических схем, 45 из которых многократно отработали свои задачи в соответствии с программным предписанием. Проработка результатов первой серии тестов и устранение выявленных багов позволили в итоге довести процент корректно работающих схем до 95%.
“Работая с бактериями, вы используете текстовый язык программирования точно так же, как вы программируете компьютер или микроконтроллер, но переводя текстовую информацию на язык нуклеиновых кислот – пояснил Кристофер Войт (Christopher Voigt), профессор Массачусетского технологического института. – Текст исходной программы превращается в последовательность ДНК, которая синтезируется любым из хорошо известных и доступных методов и помещается внутрь живой клетки”. Можно сказать, что модифицированные при помощи языка Cello бактерии в буквальном смысле превращаются в сложные системы, содержащие в составе своей “комплектации” датчики температуры, уровня освещенности, кислотности, уровня содержания кислорода и прочих параметров среды, окружающей бактерию, которые можно задавать искусственно по своему усмотрению.
Опираясь на результаты проделанных опытов, ученые уже могут отдаленно представить себе, насколько грандиозен потенциал программного кода Cello и какого уровня проблемы он поможет решать в глобальном плане. Одно из намеченных направлений – создание сложных биологических систем – “станций” внутри клетки, позволяющих клеточным микроорганизмам самостоятельно находить, идентифицировать и нейтрализовывать очаги заболеваний путем самостоятельного вырабатывания необходимого лекарственного препарата. И одной из первых проблем, успешно решенных на этом пути может стать проблема рака. Запрограммированные специальным образом бактериальные клетки при встрече с патологическими раковыми клетками смогут продуцировать необходимое лекарство для точного и дозированного воздействия.
Другой пример — создание особых дрожжевых клеток, которые будут способны остановить собственный процесс ферментации в случае формирования слишком большого количества токсичных побочных продуктов.
Перспективы применения технологии Cello не ограничиваются только лишь медицинским направлением. Одно из множества возможных альтернативных путей использования – сельское хозяйство. В частности допускается обработка насаждений различных с/х культур бактериями, запрограммированными на выработку инсектицидов – составов, уничтожающих вредоносных насекомых при их обнаружении.
Развивая идею Войт предсказывает, что новый язык биологического программирования Cello имеет все шансы стать стандартом в области разработки инновационных биологических схем. И, что важно, алгоритмы Cello позволят создавать самые разные биологические схемы и после проверять их эффективность очень быстро и точно. Как утверждают в лаборатории профессора Кристофера Войта все подробности открытия будут предоставлены и доступны для широкого ознакомления и использования безвозмездно.
Результаты работы опубликованы в апрельском номере журнала Science
Сайт проекта “Cello”
Дополнительный источник
Уважаемые читатели, мы всегда с удовольствием встречаем и ждем вас на страницах нашего блога. Мы готовы и дальше делиться с вами актуальными новостями, обзорными материалами и другими публикациями, и постараемся сделать все возможное для того, чтобы проведенное с нами время было для вас полезным. И, конечно, не забывайте подписываться на наши рубрики.
Другие наши статьи и события
- Обзор Netatmo Welcome Camera. Добрый Большой Брат
- Весенние скидки от KitchenAid
- Распродажа полезных гаджетов и интересных штук
- Jawbone UP3 vs. Xiaomi Mi Band 1S Pulse — битва за наши сердца!
- Выбор умных часов сегодня. Что изменилось?
- Весенние скидки на Hi-Fi технику Onkyo
- Logitech дарит Tom Clancy’s the Division
ссылка на оригинал статьи https://geektimes.ru/post/273966/
Добавить комментарий