"Компьютер" из бактерий решает математические задачи
Американские исследователи продвинулись на ступень вперед на пути к созданию "компьютеров из бактерий" с новой разработкой, способной решать математические задачи. Опубликованный в издаваемом BioMed Central Журнале биологической инженерии (Journal of Biological Engineering) материал подтверждает, что вычисления с помощью живых клеток вполне осуществимы, открывая тем самым широкие перспективы, в том числе в области математических проблем.
Коллектив в составе четырех сотрудников и 15 студентов биологического и математического факультетов Западного университета штата Миссури (Missouri Western State University) и Колледжа Дэвидсона (Davidson College) в Северной Каролине, США, модифицировал ДНК бактерий рода кишечной палочки (Escherichia coli), создав "бактериальный компьютер", который может решать классическую математическую задачу, известную как "проблема пути Гамильтона". Работа продолжает предшествующие изыскания, результаты которых были опубликованы в прошлом году в том же издании и описывали решение с помощью бактерий так называемой "проблемы сгоревшего блина". Текущая же математическая задача спрашивает, существует ли в некоторой сети путь из начального узла к конечному без посещения какой-либо промежуточной точки дважды. Генетический код микроорганизмов был изменен таким образом, чтобы они справились с сетью из трех узлов. Успешно выполнившие задание, бактерии сигнализировали флуоресценцией зеленого и красного цветов, образуя желтые колонии.
Синтетическая биология использует различные техники молекулярной биологии, принципы инженерии и математическое моделирование для изменения генетического кода живых клеток с целью придания им новых функций. По словам выпускника Университета Миссури и одного из авторов исследования Джордана Баумгарднера (Jordan Baumgardner), их работа показывает потенциал и динамизм синтетической биологии. С ее помощью можно разрешать проблемы не только в математике, но и в области медицины, энергетики и окружающей среды. Таким образом, это междисциплинарное направление сулит большие возможности для прикладного применения.
