Ученые Стэнфордского университета (США) создали из генетического материала логический элемент – биологический транзистор, или транскриптор, сообщает РИА "Новости". Результаты их работы опубликованы в журнале Science и на сайте университета.
Между биологическим транскриптором и цифровым транзистором прослеживается прямая аналогия. Транзистор является одним из основных логических элементов электронных схем, это своего рода "кран", который по сигналу - наличию или отсутствию напряжения на одном из контактов - может пропускать или перекрывать ток. В электротехнике функция такого элемента называется "логический вентиль".
Биотранзистор, построенный на основе вирусного белка - фермента интегразы, управляет работой молекул ДНК и РНК, что позволит вести вычисления внутри живых клеток.
Транскриптор способен блокировать или пропускать по нити ДНК молекулу фермента — РНК-полимеразы, которая при движении по нити синтезирует РНК. Небольшое воздействие на транскриптор может останавливать или пропускать "ток" — процесс синтеза РНК.
На базе транскриптора биоинженеры разработали основные логические элементы, аналогичные компьютерным, в числе которых были "и", "или", "или - не", "исключающее или" и ряд других. Сочетание таких элементов позволяет создать вычислительную машину, способную на логические и математические операции.
Две других составных части биокомпьютера — механизм перезаписи и хранения цифровых данных в ДНК и механизм передачи генетической информации от клетки к клетке, своего рода биологический интернет — эта же группа разработала в 2012 году.
Трудно представить, каким объемом информации сможет управлять компьютер на основе живых клеток, если всего одна молекула ДНК хранит в себя 700 терабайт.
Работающие биокомпьютеры, разумеется, появятся еще не скоро, но над их созданием работают как минимум несколько ведущих мировых научных центров. В будущем такие устройства смогут применяться для изучения и даже перепрограммирования живых систем, мониторинга окружающей среды и улучшения клеточной терапии, а также как средство контроля за выработкой гормонов, воспроизводства здоровых клеток или прекращения воспроизводства больных. Возможно, в итоге отпадет надобность во многих существующих ныне лекарствах.
Ученые говорят, что хотят передать свои достижения в сфере биотехнологии в открытый доступ, чтобы ими могли воспользоваться коллеги со всего мира.
