Система DOMINO як міні-комп’ютери Медіа-технології
Система DOMINO, як міні-комп’ютери
Редагування генів може перетворити живі клітини на мінікомп’ютери, здатні читати, писати та виконувати складні обчислення. Наприклад, ця технологія може відстежувати, що відбувається в організмі з часом.
Комп’ютери ДНК існують з 1990-х років, коли дослідники створили молекули ДНК, здатні виконувати основні математичні функції. Замість того, щоб зберігати інформацію, подібну до цифр 0 та 1, у цифрових комп’ютерах, ці комп’ютери зберігають інформацію у молекулах A, C, G та T, що складають ДНК.
Одна проблема полягає в тому, що ця інформація не змінюється протягом життя клітин, що значно уповільнює ДНК-комп’ютери. Зараз Фахім Фарзафард з Массачусетського технологічного інституту (MIT), США, та його колеги створили техніку, яка пришвидшує цей процес.
Вони називають цю систему DOMINO, що означає "Оператор впорядкованої пам'яті та ітерації на основі ДНК". Він призначений реагувати на різні біологічні сигнали, такі як малі молекули або світло, і заснований на методах редагування генів CRISPR.
Сучасні технології, що використовуються для модифікації генів клітин або живих організмів, обмежені операціями зчитування чи запису, що означає, що їх здатність зберігати дані припиняється після однієї або двох молекулярних подій.
На відміну від цього, цей інструмент можна запрограмувати для редагування ДНК після того, як відбулися складні ланцюжки подій - таким чином швидко кодуючи більше інформації.
Історія подій буде записана в ДНК
Наприклад, застосування цієї системи може бути використано для контролю цукру шляхом програмування системи реагування на лактозу та введення її в бактерії. Коли бактерії стикаються з цими цукрами, DOMINO модифікує ДНК бактерій.
Історія подій буде записана в ДНК у вигляді унікальних мутаційних сигнатур, які з часом не зникають, навіть після того, як сигнали поступово згасають, говорить Фарзадарфард.
Це дослідження було опубліковане в Molecular Cell.