Кишечную палочку превратили в вычислительное устройство

Ученые модифицировали геном кишечной палочки Escherichia coli таким образом, что бактерия превратилась в примитивное вычислительное устройство. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Science. В том же номере опубликована статья другого специалиста, в которой подробно описываются перспективы использования подобных "устройств" и перспективы синтетической биологии как таковой.
Клетки Escherichia coli. Фото с сайта universityofcalifornia.edu
Клетки Escherichia coli. Фото с сайта universityofcalifornia.edu

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создали сразу две бактериальные системы. Обе они описаны в пресс-релизе на сайте MIT. В первой системе задействованы гены РНК-полимераз - ферментов, отвечающих за "перевод" генетической информации с языка ДНК на язык РНК. На матрице полученных молекул РНК синтезируются белки, кодируемые геном, с которого была считана РНК.

Синтез самой первой РНК-полимеразы в системе запускается стимулом извне - например, добавлением в среду, где растут бактерии, сахара. Новообразованная полимераза не работает до тех пор, пока в клетку не поступит новый внешний стимул. Активизированный фермент инициирует считывание нового участка ДНК и производство второго продукта - также РНК-полимеразы. Последний использованный ген кодирует зеленый флуоресцентный белок (GFP). При облучении ультрафиолетом GFP флуоресцирует зеленым. По наличию флуоресценции можно определить, что система сработала. Всего в разработанной учеными системе три звена. Теоретически, звеньев может быть столько, сколько РНК-полимераз есть у бактерий. Система может быть остановлена и запущена много раз.

Во второй системе использованы ферменты из класса ДНК-инвертаз. Эти белки вырезают из ДНК определенный кусок, поворачивают его "на 180 градусов" и вставляют обратно в ДНК. Внешний стимул запускает транскрипцию (считывание) гена первой инвертазы. После того, как будет синтезирован сам фермент, он переворачивает определенный кусочек ДНК таким образом, что транскрипция кодирующего фермент гена прекращается. Одновременно перетасовка последовательности ДНК подготавливает условия для транскрипции следующего гена (в перевернутом виде кусок последовательности гена второго фермента был перевернут). В этой системе, в отличие от предыдущей, произведенные действия "запоминаются".

В обеих экспериментальных системах о прохождении каскада событий судили по появлению GFP. В перспективе работающие по такому же принципу бактериальные устройства могут совершать какое-то "полезное" действие. Например, синтезировать некий белок или же совершать "самоубийство".

Системы, подобные этим двум, "попадают под юрисдикцию" относительно новой области науки - синтетической биологии. Цель этой науки - создание гибридных биолого-инженерных систем. Одной из таких систем являются созданные недавно бактериальные часы. Часы являются очень точными, к тому же, их можно "завести" на определенный период времени.

Коды для вставки в блог\форум



Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы
NASA устроило показ лунных модNASA устроило показ лунных мод
Беспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям DysonБеспроводной пылесос Xiaomi Mi Handheld Vacuum Cleaner 1C — доступная альтернатива моделям Dyson
Подводный дрон помог найти японский авианосец, потопленный в 1942 годуПодводный дрон помог найти японский авианосец, потопленный в 1942 году
NASA показало новые скафандры для полетов на Луну и МарсNASA показало новые скафандры для полетов на Луну и Марс
Блок рекламы


Похожие новости

Сразу шесть галактик превратились в ярчайшие квазары: астрономы недоумеваютСразу шесть галактик превратились в ярчайшие квазары: астрономы недоумевают
В "Вернись живим" разработали новое устройство для ВСУВ "Вернись живим" разработали новое устройство для ВСУ
Физики случайно превратили графен в сверхпроводникФизики случайно превратили графен в сверхпроводник
Закарпатец запатентовал уникальное устройство для лечения позвоночникаЗакарпатец запатентовал уникальное устройство для лечения позвоночника
Заброшенную военную базу превратили в Парк кактусов Пэнху ЦинванЗаброшенную военную базу превратили в Парк кактусов Пэнху Цинван
Американские ученые разработали устройство для восстановления нервных клеток (ВИДЕО)Американские ученые разработали устройство для восстановления нервных клеток (ВИДЕО)
Японцы изобрели устройство, читающее мысли человекаЯпонцы изобрели устройство, читающее мысли человека
Армия США представила устройство, помогающее стрелять значительно точнееАрмия США представила устройство, помогающее стрелять значительно точнее
Ученые создали устройство, которое распознает у человека 17 видов болезнейУченые создали устройство, которое распознает у человека 17 видов болезней
В CERN превратили Солнце в линзу для телескопаВ CERN превратили Солнце в линзу для телескопа
Последние новости

Подгружаем последние новости