Казалось бы, ничего принципиально нового современные исследователи предложить уже не могут. За последние десятилетия наука сделала мощные и уверенные шаги практически во всех сферах жизни. Тем не менее, сегодня ученые проводят смелые эксперименты, способные вызывать если не восторг, то, по крайней мере, удивление.

Достаточно ознакомиться с работой сотрудников Высшей технической школы, базирующейся в Цюрихе (ETH Zurich). Представители Швейцарии провели некоторые манипуляции с клеткой человеческого организма, в результате чего там появился биосинтетический двухъядерный процессор.

За основу своих опытов ученые взяли метод CRISPR-Cas9, достаточно широко применяемый в генной инженерии. Суть его состоит в использовании белков Cas9, которые действуют в соответствии с заданной программой. Управляемые при помощи РНК-гидов эндонуклеазы способны не только запоминать и поддавать проверке чужеродные ДНК, но и видоизменять их.

Специалисты из ETH Zurich задумались над тем, можно ли доверить методу CRISPR-Cas9 выполнение иных задач. Другими словами, несколько модифицировать его. В итоге решили попытаться это сделать, и вот что у них получилось.

Группа швейцарских ученых, возглавляемая профессором Мартином Фуссенеггером, сотворила настоящее чудо. Исследователям удалось вживить в человеческую клетку две ДНК-последовательности CRISPR от двух разных бактерий. Благодаря воздействию белка Cas9 каждая из этих последовательностей стала вырабатывать свой белок, являющийся уникальным органическим веществом. В этом процессе сыграли определенную роль и цепочки РНК (рибонуклеиновой кислоты), подающиеся в клетку.

Фактически, ученые инициировали процесс, так называемой, управляемой экспрессии генов. Суть его заключается в создании белка или РНК. Новые продукты появляются с помощью информации, записанной в ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоте).

Для понимания специфики работы исследователей уместно провести аналогию с цифровыми сетями. Процесс следует представить себе в виде логического полусумматора, где есть два входа и столько же выходов. Сигналы на входе влияют на сигнал, получаемый на выходе, то есть на вариант белка.

Цифровые вычислительные цепи работают настолько быстро, что биологическим процессам в живых клетках по скорости с ними никогда не сравниться. Вместе с тем клетки обладают способностью работать с высочайшей степенью параллелизма. При этом только за один раз они на входе обрабатывают огромную массу молекул, количество которых может доходить до ста тысяч. Получается, в живой ткани присутствуют миллионы процессоров с двумя ядрами. Производительность такого «прямоходящего» компьютера впечатляет.

Открытие швейцарских ученых еще предстоит оценить их коллегам, при этом, следует разобраться в практическом применении. Но уже сейчас можно говорить о новшествах в диагностике и лечении многих заболеваний, в том числе и онкологических. Предполагается, что искусственные логические блоки пригодятся медицинским работникам.

Предназначение блоков может состоять в обработке биологической информации из организма человека, получаемой на входе. В ответ они станут формулировать диагностические сигналы и фармакологические последовательности. Как только искусственные логические цепи выявят онкологические заболевания, они приступят к выработке подавляющих ферментов.

Воплощение результатов экспериментов в жизнь может внести существенные изменения в различные сферы. Остается дождаться, когда их станут применять на практике.

DevsDay.ru Войти

Горячее событие

Ищите работу в IT?

Свежие вакансии

Читайте также

Последние события

Горячее событие

Вакансии

Ищите работу в IT?

Отзывы о работе

Обсуждение компаний

Блоги

Горящие события

Новости