Ученые разрабатывают генные схемы для программирования

Живые клетки способны производить сложнейшие вычисления, согласно внешним факторам, с которыми они сталкиваются – и эти вычисления могут быть разными по своей сложности и продолжительности. То, как наши глаза привыкают к изменяющимся уровням освещения, как мы пережевываем пищу – но эти вычисления также могут и быть “цифровыми”, включающие в себя такие команды, как команда клеткам умирать. На данный момент синтетические биологические системы являются действительно актуальным направлением для изучения в современной биоинженерии, однако существует масса проблем в применении этих систем, а также в них самих. Однако специалисты из Массачусетского Технологического Института разработали специальную технологию, позволяющую создать генетические схемы, работающие как в цифровом, так и в аналоговом плане.

Результаты по их исследования были опубликованы в научном журнале Nature Communications. Данная технология новой синтетической биологической системы включает в себя очень важную возможность для живых клеток в человеческом теле обрабатывать аналоговые сигналы (к примеру, выработку того или иного гормона или вещества для борьбы с опухолями), и более чем быстро отдавать цифровые команды клеткам.

В этом смысле, эти генетические схемы функционируют в качестве неких компараторов, которые преобразуют аналоговые сигналы в цифровые, тем самым позволяя в буквальном смысле программировать живые клетки. Профессор биоинженерии, Тимоти Лу, ведущий данного научного проекта, указывает, что “значительная часть работы, ведущаяся в отношении разработки таких схем, сосредоточилась вокруг цифрового подхода, так как он является легко программируемым”. Впрочем, это также может иметь свои сложности.

К примеру, становится достаточно сложно программировать таких образом клетки для произведения каких-либо сложны операций вроде выработки того или иного химического соединения или гормона. Однако дальнейшие попытки ученых в этом направлении продолжаются и скорее всего, в ближайшее время станут более чем завершенными – по крайней мере, в этом вопросе.