Изобретён биологический транзистор, который поможет проводить вычисления прямо в клетках

Совсем недавно инженеры из IBM представили жидкие нанотранзисторы, которые могут произвести революцию в традиционных вычислительных устройствах, ныне основанных на кремнии, и вот уже исследователи из Стэнфорда готовы предложить ещё более радикальное решение.

Если обычный полупроводниковый транзистор работает как переключатель, преобразуя входной сигнал через логический вентиль, то, по словам учёных, аналогичную роль может исполнять и биологический транскриптор. Если в электронике транзистор регулирует движение электронов, то в биологии транскриптор контролирует ход особого белка, РНК-полимеразы, по нити ДНК.

Получается, что в случае биологического компьютера ДНК исполняет роль провода, а РНК-полимераза – роль бегущего по нему электрона.

"Мы использовали группу белков, называемых интегразами, для управления движением РНК-полимеразы – фермента, осуществляющего синтез молекулы ДНК, что, в свою очередь, позволило обеспечить функционирование "генетической логики", – рассказывает адъюнкт-профессор Дрю Энди (Drew Endy) из Стэнфорда.

"Транскриптор является ключевым компонентом "генетической логики" и близок к той роли, которую играют транзисторы в электронике", – добавляет Джером Боннэ (Jerome Bonnet) также из Стэнфорда.

В пресс-релизе учёные отмечают, что выбор нужных ферментов был не так-то прост . "Нам нужно было тщательно отобрать энзимы, которые будут работать и в бактериях, и в грибках, в растениях и в животных, чтобы созданные биокомпьютеры функционировали в разных организмах", — говорит Боннэ.

Конечно, сам по себе логический вентиль на основе транскрипторов не является полноценным компьютером. Однако разработка представляет собой важнейший компонент компьютерной триады: хранение информации, передача и логические операции. Кстати, в прошлом году команда Энди уже научилась записывать и перезаписывать данные в ДНК (RAD), а также передавать данные между клетками, то есть практически создала биологический Интернет (Bi-Fi).

Учёные уверены, что в будущем использование транскрипторов позволит инженерам производить вычисления внутри живых клеток, управлять их размножением и группами клеток (передавая сигналы от одной к другой).

"Биологический компьютер подходит для перепрограммирования живых систем, мониторинга окружающей среды, наконец, для клеточной терапии", –объясняет профессор Энди.

Подробнее о новинке можно узнать из статьи в журнале Science.

Также по теме:
Учёные закодировали книгу в молекулах ДНК
Учёным удалось закодировать изображение на биологическом компьютере
IBM представила жидкие нанотранзисторы
Создан квантовый компьютер в алмазе
Инженеры собрали самый гибкий транзистор на нанотрубках