Создание биологических компьютеров
Новое исследование показывает, что генетически модифицированные клетки можно заставить общаться друг с другом, как если бы они были электронными схемами. Это прорывной шаг к созданию сложных систем, в которых собственные клетки организма могут помогать поддерживать здоровье.
Используя клетки дрожжей, исследователи из Гётеборгского университета (Швеция) сделали шаг к созданию в будущем сложных систем, где клетки тела помогают сохранять здоровье. Исследование опубликовано в журнале Nature.
"Хотя модифицированные клетки не могут выполнять ту же работу, что и настоящий компьютер, наше исследование прокладывает путь для построения сложных конструкций из этих клеток", — говорит Кентаро Фурукава.
В будущем подобные системы межклеточной коммуникации можно будет использовать в организме человека для:
- Обнаружения изменений в состоянии здоровья.
- Борьбы с болезнями на ранней стадии.
- Роли биосенсоров для обнаружения загрязнителей.
Синтетическая биология
Синтетическая биология занимается проектированием биологических систем, не встречающихся в природе. Ученые уже создали ряд искусственных соединений внутри генетически модифицированных клеток, таких как выключатели, осцилляторы и сенсоры.
Однако до сих пор существовали технические ограничения, поскольку искусственные системы в отдельных клетках часто работают не так, как ожидалось.
Биотехнологии бросают вызов компьютерам
Исследовательская группа создала синтетические схемы на основе регулируемой генами коммуникации между клетками дрожжей.
Клетки были генетически модифицированы так, чтобы:
- Ощущать окружающую среду по заданным критериям.
- Отправлять сигналы другим клеткам, выделяя молекулы.
Различные клетки можно комбинировать, как кубики Lego, для создания более сложных схем. Конструкция из клеток с разными генетическими модификациями позволяет выполнять более сложные "электронные" функции, чем с одним типом клеток.