6 июня 2011

Компьютер из ДНК в теле человека – фантастика или реальность ближайшего будущего?

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.



Связь между сном и снижением веса

Согласно новому исследованию, недостаточное количество сна хорошего качества подрывает попытки людей поддерживать потерю веса после диеты, и что два часа активной физической активности в неделю могут помочь сохранить лучший сон. Диета бесполезна без хорошего сна Рандомизированное исследование показало, что плохой сон может способствовать восстановлению веса после потери веса у взрослых с ожирением. Новое исследование, представленное…

Связь между потреблением молока и раком

Органические молочные продукты Согласно крупному исследованию, в котором изучалось потребление молочных продуктов и риск рака у взрослых китайцев, большее потребление молочных продуктов было связано с более высоким риском рака печени и рака груди у женщин. Первое крупное исследование по изучению потребления молочных продуктов и риска рака у взрослых китайцев показало, что более высокое потребление было…

Пять продуктов, которые нужно есть для здоровых зубов 

То, что вы едите каждый день, может повлиять на общее состояние ваших зубов. Ваша улыбка играет важную роль в том, чтобы произвести положительное впечатление на других людей. Вы хотите улучшить здоровье своих зубов, чтобы ваша улыбка оставалась яркой и белоснежной? Чтобы иметь красивую улыбку, нужно больше, чем просто чистить зубы, пользоваться зубной нитью и ополаскивать…

Зоонозное распространение от свиней к людям

Датское исследование показало, что супербактерия C. difficile может перемещаться между свиньями и людьми, что свидетельствует о распространении зоонозов. Исследование, посвященное изучению образцов супербактерии Clostridioides difficile на 14 свинофермах в Дании, выявило наличие нескольких генов устойчивости к антибиотикам между свиньями и пациентами-людьми, что свидетельствует о возможности передачи инфекции от животного к человеку (зоонозной). Исследование, проведенное доктором…

Польза омега-3 для здоровья

Вы наверняка слышали об омега-3 жирных кислотах. Они хорошо известны своей пользой для здоровья и якобы могут помочь справиться со всем, от сердечно-сосудистых заболеваний до депрессии. Но что говорит наука? Действительно ли омега-3 так полезны, как предполагают люди? Что такое Омега-3 жирные кислоты? Жирные кислоты омега-3 представляют собой типы жиров, известные как незаменимые жиры. В…