С помощью CRISPR-технологии созданы двухъядерные компьютеры внутри человеческой клетки

Эти «вычислительные органы» будут достигать такой мощности, которая намного превзойдет характеристики суперкомпьютера, используя малую часть энергии.

С помощью CRISPR-технологии созданы двухъядерные компьютеры внутри человеческой клетки

Результаты работы могут привести к созданию микроткани с миллиардами клеток, оснащенных собственным двухъядерным процессором.

Эти «вычислительные органы» будут достигать такой мощности, которая намного превзойдет характеристики суперкомпьютера, используя малую часть энергии.

Система редактирования генов CRISPR в основном известна тем, что помогает ученым лечить генетические заболевания, а в прошлом году китайский ученый Хе Цзянькуи (He Jiankui) ошеломил мир своим признанием о том, что использовал CRISPR-технологию для создания генетически модифицированных детей. Однако, помимо этого, технология также имеет целый ряд возможных применений в синтетической биологии.

Сотрудники швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) использовали CRISPR-технологию для создания функциональных биокомпьютеров внутри клеток человека. Как бы ни были мощны современные компьютеры, догнать природу им пока не удалось. В то же время живые организмы вполне можно сравнить с компьютерами: их клетки действуют как логические элементы, получая информацию из внешнего мира, обрабатывая ее и реагируя через определенные метаболические процессы.

«Само тело человека — один большой компьютер. Его метаболизм использует вычислительную мощность триллионов клеток с незапамятных времен. И, в отличие от технического суперкомпьютера, этому большому компьютеру нужен только кусок хлеба для энергии», — говорит Мартин Фуссенеггер (Martin Fussenegger), ведущий автор исследования, результаты которого опубликованы в журнале PNAS.

Использование этих естественных процессов для построения логических схем считается ключевой целью синтетической биологии. Команда ETH Zurich нашла способ внедрить двухъядерные процессоры в клетки человека, сначала модифицировав инструмент редактирования генов CRISPR. Обычно эта система использует направляющие последовательности РНК для нацеливания на определенные сегменты ДНК в геноме, а затем вносит точные изменения. Технику можно сравнить с функцией вырезания и вставки в программе обработки текста: она позволяет ученым удалять или модифицировать определенные гены.

Для этого проекта команда создала специальную версию фермента Cas9, которая может выступать в качестве процессора. Реагируя на ввод (направляющие последовательности РНК), ему удается контролировать экспрессию необходимого гена, который, в свою очередь, производит определенный белок. Эти процессоры действуют как цифровые половинные сумматоры: по сути, они состоят из двух входов и двух выходов и способны добавлять два однозначных двоичных числа.

В итоге количество таких двухъядерных сотовых компьютеров может исчисляться миллиардами, что приведет к созданию мощных биокомпьютеров для диагностики и лечения заболеваний. Так, команда специалистов утверждает, что они могут искать определенные биомаркеры и предпринимать необходимые меры, создавая различные терапевтические молекулы, в зависимости от того, присутствуют один, другой или оба биомаркера.

«Представьте себе микроткань с миллиардами ячеек, каждая из которых оснащена собственным двухъядерным процессором. Эти «вычислительные органы» теоретически могут достигать такой вычислительной мощности, которая намного превосходит цифровые суперкомпьютеры, используя при этом лишь небольшую часть энергии», — говорит Фуссенеггер.

Источник: naked-science.ru

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» вYoutube, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
Сайт Кремля исказил слова Макрона о свободных выборах

Сайт Кремля исказил слова Макрона о свободных выборах

Сайт Кремля исказил слова Э.Макрона об участии "желтых жилетов" в выборах в Европарламент.
На Софийской площади вместе с Зеленским подняли флаг Украины

На Софийской площади вместе с Зеленским подняли флаг Украины

В Киеве состоялось торжественное поднятие Государственного флага Украины.
Ученые опровергли теорию об эволюции людей

Ученые опровергли теорию об эволюции людей

Эволюция мозга у приматов была более сложной, чем считалось ранее.
США и Россия обвинили друг друга в гонке вооружений

США и Россия обвинили друг друга в гонке вооружений

На заседании СБ ООН представители США и РФ обвинили друг друга в разжигании гонки вооружений.
В Украине резко подешевел доллар, а евро упал до минимума с 2017 года

В Украине резко подешевел доллар, а евро упал до минимума…

Национальный банк установил официальную стоимость украинской валюты.
Синоптики обещают грозы и жару до +35

Синоптики обещают грозы и жару до +35

На западе Украины дожди и грозы, на юге - жара до +35 градусов.
Российская «Армата» оказалась небоеспособной

Российская «Армата» оказалась небоеспособной

Ряд систем вооружения танка Т-14 «Армата» требует дальнейшей апробации и опытной эксплуатации в войсках.
Филарет призвал Епифания не блокировать счета УПЦ КП

Филарет призвал Епифания не блокировать счета УПЦ КП

Филарет обвинил Епифания в действиях по закрытию счетов УПЦ КП.
США потребовали раскрыть информацию о взрыве в Архангельской области

США потребовали раскрыть информацию о взрыве в Архангельской области

Вашингтон хочет узнать подробности испытаний на ракетном полигоне РФ, во время которых произошел взрыв.
Экс-партнер Манафорта рассказал, как Януковича «отбеливали» перед Западом

Экс-партнер Манафорта рассказал, как Януковича «отбеливали» перед Западом

Рик Гейтс дал показания по делу лоббирования экс-президента Украины Виктора Януковича в США.
Россия заслуженно потеряла свое место в G7 — МИД Канады

Россия заслуженно потеряла свое место в G7 — МИД Канады

Россия нарушила международное право, аннексировав украинский Крым.
МВД: Киев лидирует по переоборудованию автомобилей на газ

МВД: Киев лидирует по переоборудованию автомобилей на газ

С начала этого года в Украине зарегистрировали более 80 тысяч переоборудованных транспортных средств для работы на газовом топливе (ГБО).
На аукционе в США продали машину Джеймса Бонда

На аукционе в США продали машину Джеймса Бонда

Авто играло "рекламную" роль для фильмов Бондианы, и ни разу не появлялось на экране.
У Зеленского допускают, что будут и дальше сокращать комитеты и министерства

У Зеленского допускают, что будут и дальше сокращать комитеты и…

Целесообразность сокращения количества министерств будет определяться в зависимости от налаженности сотрудничества между различными органами власти
В Кривом Роге искали взрывчатку в доме родителей Зеленского

В Кривом Роге искали взрывчатку в доме родителей Зеленского

Одно из ведомств в Киеве получило сообщение о возможном «заминировании» большого количества объектов в столице и доме родителей действующего президента Украины
В Украине обещают дожди, грозы и жару

В Украине обещают дожди, грозы и жару

УкрГМЦ также предупреждает о чрезвычайной (5 класса) пожарной опасности в Украине 23-27 августа.
Российские боевики восемь раз нарушили режим тишины в зоне ООС

Российские боевики восемь раз нарушили режим тишины в зоне ООС

В районе ответственности оперативно-тактической группировки "Восток" противник совершил шесть обстрелов позиций Объединенных сил, а в районе ответственности оперативно-тактической группировки "Север" – два обстрела
Bolt запустит услугу доставки еды в Киеве

Bolt запустит услугу доставки еды в Киеве

В ближайшее время первым городом, где появится новый сервис, станет Таллинн.
BMW показала новые фото электрического прототипа iNext

BMW показала новые фото электрического прототипа iNext

Ожидаемая дата выпуска — 2021 год, а пока компания работает над созданием опытного образца iNext в Центре исследований и инноваций.
Абонплата за «коммуналку»: в Украине установлены лимиты

Абонплата за «коммуналку»: в Украине установлены лимиты

Рассчитываться этот предельный размер будет по специальной формуле, которая учитывает коэффициент доходности домохозяйств и другие параметры.
Ученые рассказали о влиянии смартфонов на мозговую активность

Ученые рассказали о влиянии смартфонов на мозговую активность

Использование мобильного телефона во время перерыва, на самом деле, приводит к умственному истощению и плохой работоспособности.
Бутусов: Команда Зеленского спланировала атаку на Ахметова

Бутусов: Команда Зеленского спланировала атаку на Ахметова

Президент объявил о грядущем снижении цен на электроэнергию для промышленных предприятий, коммунальных и бюджетных учреждений
Фесенко назвал главного претендента на пост премьер-министра

Фесенко назвал главного претендента на пост премьер-министра

Кадровый принцип команды действующего президента - назначать своих
Ученые выяснили неизвестные опасности бессонницы

Ученые выяснили неизвестные опасности бессонницы

В ходе же нового исследования ученые изучили данные 1,3 миллиона человек.
На Tesla подают в суд из-за возгорания солнечных панелей на крышах магазинов Walmart

На Tesla подают в суд из-за возгорания солнечных панелей на…

Пока что Tesla никак не прокомментировала данную ситуацию.
Евросоюз против возвращения России в G8

Евросоюз против возвращения России в G8

Безусловное приглашение России к встречам G7 было бы контрпродуктивным и признаком слабости
В СМИ появилась новая информация о подготовке обмена пленными с Россией

В СМИ появилась новая информация о подготовке обмена пленными с…

Россия и Украина якобы договорились передать друг другу по 33 человека
Google отказывается от «сладких» названий новых версий Android

Google отказывается от «сладких» названий новых версий Android

Следующая версия Android будет называться просто Android 10.
В Польше молния ударила в группу туристов, четверо погибли

В Польше молния ударила в группу туристов, четверо погибли

По данным служб, пока трудно оценить количество пострадавших - пока известно, что их больше десяти.
Зеленский запустил всемирный флешмоб: Видео

Зеленский запустил всемирный флешмоб: Видео

"Давайте вывешивать украинский флаг из окон, чтобы каждая улица, каждый площадь, каждый город и вообще вся страна стала желто-синей"
Читай также