LINUX.ORG.RU

В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК


0

0

http://www.technologyreview.com/biomedicine/21573/

Для Ъ:

"Scientists in California have created molecular computers that are able to self-assemble out of strips of RNA within living cells. Eventually, such computers could be programmed to manipulate biological functions within the cell, executing different tasks under different conditions. One application could be smart drug delivery systems, says Christina Smolke, who carried out the research with Maung Nyan Win and whose results are published in the latest issue of Science.

The use of biomolecules to perform computations was first demonstrated by the University of Southern California's Leonard Adleman in 1994, and the approach was later developed by Ehud Shapiro of the Weizmann Institute of Science, in Rehovot, Israel. But according to Shapiro, "What this new work shows for the first time is the ability to detect the presence or absence of molecules within the cell."

That opens up the possibility of computing devices that can respond to specific conditions within the cell, he says. For example, it may be possible to develop drug delivery systems that target cancer cells from within by sensing genes used to regulate cell growth and death. "You can program it to release the drug when the conditions are just right, at the right time and in the right place," Shapiro says.

Smolke and Win's biocomputers are built from three main components--sensors, actuators, and transmitters--all of which are made up of RNA. The input sensors are made from aptamers, RNA molecules that behave a bit like antibodies, binding tightly to specific targets. Similarly, the output components, or actuators, are made of ribozymes, complex RNA molecules that have catalytic properties similar to those of enzymes. These two components are joined by yet another RNA molecule that serves as a transmitter, which is activated when a sensor molecule recognizes an input chemical and, in turn, triggers an actuator molecule.

Smolke and Win designed their RNA computers to detect the drugs tetracycline and theophylline within yeast cells, producing a fluorescent protein as an output. By combining the RNA components in certain ways, the researchers showed that they can get them to behave like different types of logic gates--circuit elements common to any computer. For example, an AND gate produces an output only when its inputs detect the presence of both drugs, while a NOR gate produces an output only when neither drug is detected.

But this is just a demonstration, Smolke says. "We're using these modular molecules that have a sort of plug-and-play capability," she says--meaning that they can be combined in a number of different ways. Different kinds of aptamers could potentially detect thousands of different metabolic or protein inputs.

Smolke and Win produce their device by encoding RNA sequences into DNA and introducing it into the cell. "So the cell is making these devices," Smolke says. "RNA is actually a very programmable substrate."

Indeed, the attractive thing about this approach is that the components of the device and the substrate holding them together are all made from RNA, says Friedrich Simmel, a bioelectronics researcher at the Technical University of Munich, in Germany. "This is something that we also would like to do," he says, for not only do such devices self-assemble, but they can also be produced on a single long strand of RNA, all at once.

Smolke and Win have already found collaborators for possible animal studies, to see how biocomputers can be delivered to cells and used once they're there. Smolke also envisions a large-scale collaboration to create a huge library of sensors out of which these devices can be made"


Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

Для Ъ написал, а для Русских?

wfrr ★★☆ ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

Ученым из Института технологий в Калифорнии разработали "био-компьютер" внутри одной единственной живой клетки. Молекулы внутри клетки поддаются "программированию" и способны переносить команды внутри клетки. Кристина Смолк, один из авторов исследования, говорит, что созданная система в будущем может позволить людям манипулировать разными биологическими системами напрямую, а не через катализаторы.

Кроме того, подобные био-компьютеры, способные выполнять четкие команды, могут выступать координаторами разных процессов внутри организма людей, например, переносить лекарства только заданным органам и только при заданных условиях.

По словам Кристины Смолк, новый био-компьютер состоит из сегментов искусственно возданных образцов РНК и размещенных в естественной клетке. Напомним, что РНК - это биологическая молекула, подобная ДНК, которая кодирует определенную генетическую информацию.

В искусственных условиях "система ввода" био-компьютеров - это молекулы, курсирующий внутри клетки, а "система вывода" - это те изменения, которые производятся в белках, под воздействием искусственных РНК.

"РНК-система способна заданным образом связать две разных молекулы, задавая нужные изменения. Созданный био-компьютер способен напрямую влиять на гены, замедляя или ускоряя работу разных протеинов, в свою очередь эти протеины воздействуют на организм заданным путем, например разрушая раковую опухоль", - говорит она.

Ученые говорят, что био-компьютер представляет собой модульную систему, то есть возможно объединять клетки, чтобы создавать более комплексные и сложные эффекты, сообщает CyberSecurity.

AX ★★★★★ ()

Сегодня день длинных заголовков на ЛОРе?

$subj

anonymous ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

Он отомстит за Томми!

Obey-Kun ★★★★★ ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

- ну так что, мальчик или девочка? - компьтер, *ля :(

вижу, что псевдоинтеллектуально, но все равно :)

anonymous ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

Грядут импланты в мозг, позволяющие мыслить восемью потоками?

INFOMAN ★★★★★ ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

>Грядут импланты в мозг, позволяющие мыслить восемью потоками?

а ты что на одном мыслишь? ну и как оно?

новость хорошая

dimon555 ★★★★★ ()

Re: В Калифорнийском университете создали быдлокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

Наверно... благодаря этому сайту как-то не так прочитал название темы %)

Git ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

ТОПЛИВО опять у русских покупать будут

marazmatik ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

На самом деле только название громкое. А так по сути почти действие вируса. Только попытка обернуть в позитив.

hibou ★★★★★ ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

Да здравствует Лекс, самое мощное оружие разрушение в двух вселенных!

DNA_Seq ★★☆☆☆ ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

> импланты в мозг, позволяющие мыслить восемью потоками?

ХОТЕТЬ!

isden ★★★★★ ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

>Грядут импланты в мозг, позволяющие мыслить восемью потоками?

Лоботомию давно придумали. Количество потоков в мозну радикально сокращается

DNA_Seq ★★☆☆☆ ()

Re: В Калифорнийском университете создали биокомпьютер, способный самособираться из цепей РНК

Бр-р-р...

Sikon ★★★ ()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.