Programovací jazyk pre živé organizmy

Autor: Rudolf Klimek | 5.4.2016 o 17:49 | (upravené 6.4.2016 o 8:06) Karma článku: 2,25 | Prečítané:  420x

Biologickým inžinierom na MIT sa podarilo vyvinúť programovací jazyk, ktorým sa dá rýchlym spôsobom generovať DNA. Tá po zavedení do bakterií alebo kvasiniek zabezpečí novú funkcionalitu týchto organizmov.

Použitím tohoto jazyka môže ktokoľvek napísať program pre baktérie, ktorý ich donúti konať podľa zadania. Jedná sa napríklad o detekciu a odpoveď na fyzické podnety z prostredia. Po napísaní zdrojového kódu, kompiler vygeneruje sekvenciu DNA, ktorá prepíše zadanie do živej bunky.

Voight(MIT profesor biologického inžinierstva) a kolegovia z Bostonskej Univerzity už použili tento nástroj na vytvorenie kódu, ktorý umožní baktérii detekovať až 3 vstupy a podľa ich hodnôt bude baktéria rozdielne reagovať.Tvorcovia si od svojej práce sľubujú možnosť dizajnovať baktérie tak, aby tie, pri detekcii rakovinového bujnenia, samy dokázali produkovať liečivo, alebo prisôsobiť kvasinky tak, aby dokázali zastaviť fermentačný proces, keď vytvoria už príliš veľa vedľajších produktov.

V čom ale spočíva prielom v danej oblasti? Veď vedci už predsa 15 rokov tvoria plazmidy, ktoré plnia funciu senzorov, pamäťových prepínačov, alebo biologických hodín. Doteraz však bola každá takáto práca náročná na skúsenosti, vedomosti, pracovné prostredie a peniaze. Vedec musel mať dlhoročné skúsenosti a hlboké vedomosti o tom ako jednotlivé diely skladačky do seba zapadajú a ako bude celý stroj v konečnom dôsledku fungovať.

A tu prichádza inovácia. Programovací jazyk túto expertnú znalosť nahrádza. Uživatelia nového programovacieho jazyka nepotrebujú žiadne špeciálne vedomosti z oblasti genetického inžinierstva. Aj študent na strednej škole dokáže vytvoriť DNA kód,ktorý upraví činnosť živého organizmu. Stačí, ak navštívi webovú adresu www.cellocad.org/index.html , kde napíše svoje zadanie a program mu vygeneruje kompletnú DNA sekvenciu.

Generátor kódu je založený na VERILOG-u, ktorý sa bežne užíva pri programovaní počítačových čipov. Na to, aby vedci vytvorili verziu, ktorá dokáže pracovať s bunkami, stačilo Verilog doplniť o logické brány a vstupy typické pre baktérie. V tejto chvíli dokáže program ako vstupy použiť napríklad hladinu kyslíku, glukózy v prostredí, tak ako aj svetla, teploty, kyslosti a dalších vlastností prostredia. Výhoda spočíva i v tom, že uživateľ sám môže doplniť daľšie vstupy, ktoré pri svojej práci potrebuje.

Aktuálna verzia programovacieho jazyka je optimalizovaná pre E. coli, ale tvorcia tvrdo pracujú na rozšírení pre iné kmene, ako napríklad Bacteroides(bežne sa vyskutujúce v tráviacom trakte), Pseudomonas(symbiotické baktérie na koreňových systémoch) ako aj kvasinky rodu size="12pt"Saccharomyces cerevisiae size="12pt".Tvorcovia si od toho sľubujú možnosť napísania jedného programu, ktorý sa bude dať skompilovať pre rôzne organizmy tak, aby sekvencia DNA bola optimalizovaná pre daný organizmus.

Tvorcovia použitím tohto jazyka naprogramovali už 60 „obvodov“ s rozdielnymi funkciami, kde 45 z nich pracovalo bezchybne hneď na prvé testovanie. Jedným takým obvodom bol najväčši umelý plazmid, ktorý bol doteraz vyrobený. Obsahoval 7 logických brán a pozostával z 12 000 párov DNA.

Zdroj news.mit.edu/2016/programming-language-living-cells-bacteria-0331

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

EKONOMIKA

Slováci ponúkajú za železiarne najviac, Američanom sa to máli

Ani jeden zo záujemcov neponúka za košickú huť cenu, ktorá by zodpovedala predstavám U. S. Steelu. Predaj nateraz nebol uzatvorený.

KOMENTÁRE

Ako Danko začal mať problém s kebabom

Keď to hovoril Breivik, vraveli sme, že mu straší vo veži.

DOMOV

Päť podnetov, Harabin trestom stále uniká

Kolegovia ho zatiaľ ani raz neuznali za vinného.


Už ste čítali?