Komputery wewnątrz żywych komórek
Amerykańskim biologom udało się ostatnio opracować fragmenty DNA, które są w stanie przeprowadzać operacje logiczne wewnątrz żywych komórek, a następnie zapisywać dane wyjściowe z powrotem w DNA. Naukowcy nie myślą jednak o stworzeniu żywych komputerów lecz raczej o możliwości programowania komórek w naszych organizmach.
Amerykańskim biologom udało się ostatnio opracować fragmenty DNA, które są w stanie przeprowadzać operacje logiczne wewnątrz żywych komórek, a następnie zapisywać dane wyjściowe z powrotem w DNA. Naukowcy nie myślą jednak o stworzeniu żywych komputerów lecz raczej o możliwości programowania komórek w naszych organizmach, tak aby te po podaniu odpowiedniego chemicznego przełącznika potrafiły one odpowiednio zareagować.
Żywe bramki logiczne zbudowane są na bazie plazmidów - cząsteczek DNA występujących poza chromosomem i zdolnych do niezależnej replikacji, które zostały wszczepione bakterii E. coli. Badacze stworzyli 16 różnych plazmidów - każdy odpowiedzialny za jedną z binarnych funkcji logicznych.
Każdy z plazmidów posiada odpowiednio zaprogramowany promotor i terminator genu - czyli fragmenty, od których odpowiednio zaczyna się i na których kończy się transkrypcja genu, oraz gen wyjściowy, który koduje fluorescencyjne białko. Najważniejsze są jednak enzymy zwane rekombinazami, które mogą włączać i wyłączać promotor i terminator genu - czyli są one danymi wejściowymi decydującymi o tym czy gen zostanie transkrybowany.
I działa to dokładnie jak w klasycznej elektronice. Na przykład bramka AND odpowiadająca za koniunkcję daje wynik 1 tylko gdy napięcie dostarczane jest do obu wejść. W wersji biologicznej wygląda to tak, że gen jest transkrybowany tylko wtedy gdy promotor i terminator są neutralizowane przez rekombinazy.
Daje to możliwość przechowywania danych logicznych w komórkach, a dane te nie przepadają nawet po ich śmierci - nadal je można odczytać z DNA. Co więcej zmodyfikowane plazmidy przekazywane sa dalej przynajmniej przez 90 pokoleń komórki.
Źródło:
