|
Фрагмент молекулы РНК. Изображение пользователя Narayanese с сайта wikipedia.org
|
Ученые из Калифорнийского технологического института создали биокомпьютеры на основе РНК, сообщает MIT Review. Работа ученых опубликована в журнале
Science.
Компьютеры ученых состоят из трех основных компонент: сенсоров, передатчиков и исполнительных элементов. Первые обнаруживают присутствие в клетке молекул определенного типа, вторые передают информацию об обнаружении, а третьи запускают производство специального белка.
В качестве "рабочего тела" ученые использовали живые клетки дрожжей. Функциональные элементы собирались внутри них из фрагментов различных молекул РНК. Роль сенсоров играли фрагменты РНК-аптамеров. Поведение этих молекул похоже на поведение антител. При обнаружении молекулы вещества, на которую они настроены, аптамеры прикрепляются к ней. Роль передатчиков информации выполняли "куски" РНК, которые активировались после обнаружения аптамерами нужных молекул. Роль исполнительных элементов играли так называемые рибозимы - молекулы РНК, обладающие каталитическим действием.
В компьютерах исследователей было два типа сенсоров: одни регистрировали присутствие в клетке молекул тетрациклина, а другие молекул теофиллина. Используя остальные компоненты, ученым удалось собрать внутри клетки простейшие логические устройства. Одни реагировали только на одновременное присутствие обоих видов молекул (логическое умножение), другие на присутствие хотя бы одного из двух видов (логическое сложение). Исполнительные модули запускали выработку в клетках флуоресцентного белка.
По словам ученых, новое открытие позволит программировать биологические процессы. В качестве примера исследователи приводят возможность создания "умных" лекарств, которые будут атаковать только вредоносные вирусы, не затрагивая остальные процессы в клетках.
