Компьютер из ДНК в теле человека – фантастика или реальность ближайшего будущего?
Недавно группа американских специалистов из Калифорнийского технологического института выступила с идеей запуска в человеческом организме так называемого ДНК-компьютера, который представляет собой сочетание особых цепей генных последовательностей в жидкой среде. По замыслу авторов предложения, такие биологические вычислительные устройства могут быть использованы для контроля состояния тех или иных параметров, а так же для регулирования выделения лекарственных препаратов, находящихся в специальных капсулах-переносчиках. Идея создания ДНК-компьютера основана на таком известном свойстве ДНК, как комплементарность. Говоря другими словами, нити определенных последовательностей могут образовывать друг с другом прочные пары. При этом соединение оказывается максимально прочным в случае точной комплиментарности последовательности одной нити последовательности другой.
Если же соответствие будет неполным, то такая пара окажется менее устойчивой и нить, лучше подходящая к одной из двух цепей «неправильной» пары, может вытеснить вторую цепь, заменив ее собой. Вот именно этот процесс последовательного вытеснения одних нитей другими и был использован калифорнийскими учеными при создании биологического компьютера из ДНК. В процессе своей работы ученые смогли создать несколько логических контуров, общее число нитей ДНК в которых равно 130. Самый большой контур включает в себя 74 нити, причем в настоящее время он способен извлекать квадратные корни из чисел вплоть до 15. Кроме того, устройство уже сейчас способно успешно выполнять логические операции «И» или «ИЛИ», хотя сами вычисления и занимают около 10 часов.
Здесь необходимо отметить еще один такой немаловажный момент, как неспособность биохимических реакций протекать со стопроцентной точностью. Данное ограничение обуславливает наличие в работе компьютеров из ДНК постоянного шума. Однако авторы смогли минимизировать этот шум посредством автоматического усиления сигнала самим устройством в том случае, если его вероятность превышает 80%, а также ингибированием всех сигналов, вероятность которых оказывается ниже 10%. Как сообщает на своих страницах интернет-портал life.comments.ua, основные идеи и моменты новой разработки изложены в недавнем пресс-релизе Калифорнийского технологического института.
Ну а в заключение остается добавить, что в будущем такие устройства, которые пока еще работают только в лабораторных условиях, с большим успехом могут быть использованы внутри человеческого тела. Например, они вполне могут взять на себя задачу осуществления контроля концентрации в крови того или иного вещества, на основании чего будут «принимать решение» о дозировании выделения соответствующего лекарственного средства, содержащегося в специальной капсуле.
Определение депрессии Депрессия, как правило, более распространена среди женщин по сравнению с мужчинами, причем у женщин в два раза чаще диагностируется. Недавнее гендерное исследование, проведенное Университетом Макгилла, показало, что существуют различия между мужскими и женскими генами и тем, как они связаны с депрессией. Гендерная специфика депрессии Исследование, в котором приняли участие более 270 000 участников,…
Исследователи из Университета Хельсинки продемонстрировали, что определенные штаммы бактерий Desulfovibrio в большинстве случаев являются вероятной причиной болезни Паркинсона. Скрининг носителей штаммов Desulfovibrio Исследование позволяет проводить скрининг носителей штаммов Desulfovibrio и удалять бактерии из кишечника, что также позволяет предотвратить болезнь Паркинсона. «Наши выводы имеют важное значение, поскольку причина болезни Паркинсона осталась неизвестной, несмотря на попытки определить…
Исследователи Brigham, изучающие, как и почему определенные типы клеток размножаются в кишечнике, обнаружили, что ксантин, который содержится в кофе, чае и шоколаде, может играть роль в дифференцировке Th17. Информация может помочь исследователям лучше понять здоровье кишечника и развитие таких состояний, как воспалительное заболевание кишечника. Кишечник человека населен разнообразным сообществом микробов, которые играют решающую роль как…
Связь между митохондриальным метаболитом и запуском воспалительной реакции Новаторское исследование выявило связь между митохондриальным метаболитом и запуском воспалительной реакции. Являясь важными компонентами наших клеток, митохондрии играют решающую роль в выполнении различных задач, таких как химические реакции, необходимые для функционирования клеток. Одной из этих функций является производство энергии, которая жизненно важна для роста и размножения клеток….
Новые исследования показывают, что не все детские смеси одинаково питательны. Многие детские смеси дают большие обещания. Многие бренды утверждают, что они способствуют развитию мозга, повышают иммунитет, способствуют росту и развитию детей и т. д. Недавно исследовательская группа, возглавляемая Имперским колледжем Лондона, проверила обоснованность этих утверждений. Результаты были опубликованы в BMJ. «Большинство заявлений о полезных для…
