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
Зеленский раскрыл план по «стене» на Донбассе

Зеленский раскрыл план по «стене» на Донбассе

Глава государства рассказал, что думает об инициативе отделения Украины от оккупированных территорий Донбасса
Аваков о патрулях в ОРДЛО на местных выборах: никаких «народных милиций»

Аваков о патрулях в ОРДЛО на местных выборах: никаких «народных…

Глава МВД рассказал о своей формуле для обеспечения порядка во время выборов в ОРДЛО.
Зеленский рассказал, кому больше всего повысят пенсии

Зеленский рассказал, кому больше всего повысят пенсии

Пенсии будут расти в зависимости от возраста, сообщил президент.
Консерваторы завоевали большинство в Великобритании — данные экзит-полов

Консерваторы завоевали большинство в Великобритании — данные экзит-полов

На выборах в Великобритании побеждает Консервативная партия.
Курс доллара на 13 декабря упал до нового минимума

Курс доллара на 13 декабря упал до нового минимума

Доллар продолжает дешеветь, обновив четырехлетний минимум.
Зинкевич слила в сеть доказательства по делу Шеремета

Зинкевич слила в сеть доказательства по делу Шеремета

По делу Шеремета появились новые доказательства
НАТО увеличило присутствие в Черноморском регионе — Столтенберг

НАТО увеличило присутствие в Черноморском регионе — Столтенберг

НАТО расширило присутствие в регионе Черного моря как на суше, так и на воде, и в воздухе.
Стало известно, почему Брэд Питт перестал общаться с сыном

Стало известно, почему Брэд Питт перестал общаться с сыном

Он не теряет надежду на примирение с Мэдоксом в будущем
Пробное ЗНО в Украине станет платным

Пробное ЗНО в Украине станет платным

За пробное внешнее независимое оценивание придется платить
МВФ выдвинул Украине условия по ПриватБанку и Коломойскому

МВФ выдвинул Украине условия по ПриватБанку и Коломойскому

Эксперты раскрыли подробности "неотложных действий" Украины для получения транша МВФ
У Зеленского раскрыли подробности тюремной реформы

У Зеленского раскрыли подробности тюремной реформы

Замминистра Юстиции Виталий Васылык рассказал о будущей реформе пенитенциарной службы
У Путина отреагировали на прекращение показа сериала с Зеленским в РФ

У Путина отреагировали на прекращение показа сериала с Зеленским в…

Песков заверил, что якобы Кремль к этому не имеет никакого отношения
Украинцам показали, как изменились цены на продукты за месяц

Украинцам показали, как изменились цены на продукты за месяц

Жителям Украины рассказали об изменениях цен на продукты питания
Начальника отдела Госохраны подозревают в смертельном ДТП: подробности

Начальника отдела Госохраны подозревают в смертельном ДТП: подробности

ГБР выдвинуло подозрение сотруднику правоохранительных органов в совершении наезда на женщину
Раскрыта тайна гибели великой Минойской цивилизации

Раскрыта тайна гибели великой Минойской цивилизации

Историки выяснили, как исчезла наиболее развитая цивилизация Древнего Средиземноморья
НБУ сообщил, сколько заробитчане перевели денег в Украину в 2019 году

НБУ сообщил, сколько заробитчане перевели денег в Украину в 2019…

Стала известна сумма, которую перевели украинские заробитчане на родину в этом году
Стало известно, кто «финансирует» партию Тимошенко

Стало известно, кто «финансирует» партию Тимошенко

Деньги якобы перечисляли студенты, солдаты, кассиры, безработные и пенсионеры
У Зеленского ответили Путину насчет «новой Сребреницы»

У Зеленского ответили Путину насчет «новой Сребреницы»

В «Слуге народа» заявили, что повторения так называемой «резни в Сребренице», на Донбассе не будет
Рада защитит украинцев от коллекторов

Рада защитит украинцев от коллекторов

Жители Украины получат законную защиту от коллекторских агентств
Бородянский решил повысить зарплату членам Нацсовета по ТВ

Бородянский решил повысить зарплату членам Нацсовета по ТВ

Зарплата у цензоров из Нацрады будет расти вместе с прожиточным минимумом
Зеленский решил открыть каток под своим офисом

Зеленский решил открыть каток под своим офисом

Пользователи сети шутят, что митинги под ОП могут стать перформансами с файерами и коньками
Милованов назвал условие для курса доллара по 20 гривен

Милованов назвал условие для курса доллара по 20 гривен

Милованов назвал курс 20 гривен за доллар фантастикой
Геращенко объявил об аресте имущества подозреваемых в убийстве Шеремета

Геращенко объявил об аресте имущества подозреваемых в убийстве Шеремета

Замглавы МВД заявил, что у фигурантов дела Шеремета отнимут имущество
Xiaomi Mi 10 получит технологии Samsung

Xiaomi Mi 10 получит технологии Samsung

Xiaomi готовит мощный смартфон к презентации
«Слуга народа» уравняет акцизы на все виды топлива

«Слуга народа» уравняет акцизы на все виды топлива

Во фракции "Слуга народа" предложили сравнять акцизы на газ для автомобилей, бензин и дизель
У Путина запретили «Слугу народа» после показа трёх серий

У Путина запретили «Слугу народа» после показа трёх серий

Стало известно, почему в России сняли с эфира «Слугу народа»
Режиссер «Великого Гэтсби» экранизирует «Мастера и Маргариту»

Режиссер «Великого Гэтсби» экранизирует «Мастера и Маргариту»

Баз Лурман уже купил права на киноадаптацию романа
Оржель подозревает «Нафтогаз» в завышении тарифов украинцам

Оржель подозревает «Нафтогаз» в завышении тарифов украинцам

Он обратился в Антимонопольный комитет
У Путина возмутились планами Зеленского по «Минску»

У Путина возмутились планами Зеленского по «Минску»

Грызлов заявил, что Россия отказывается вносить изменения в Минские соглашения
Звиробий отреагировала на сообщение МВД о подготовке покушения на нее

Звиробий отреагировала на сообщение МВД о подготовке покушения на нее

Она в это не верит
Читай также
Последние новости

Зеленский раскрыл план по «стене» на Донбассе

Аваков о патрулях в ОРДЛО на местных выборах:…

Зеленский рассказал, кому больше всего повысят пенсии

Консерваторы завоевали большинство в Великобритании — данные экзит-полов

Курс доллара на 13 декабря упал до нового…

Зинкевич слила в сеть доказательства по делу Шеремета

НАТО увеличило присутствие в Черноморском регионе — Столтенберг

Стало известно, почему Брэд Питт перестал общаться с…

Пробное ЗНО в Украине станет платным

МВФ выдвинул Украине условия по ПриватБанку и Коломойскому

У Зеленского раскрыли подробности тюремной реформы

У Путина отреагировали на прекращение показа сериала с…

Украинцам показали, как изменились цены на продукты за…

Начальника отдела Госохраны подозревают в смертельном ДТП: подробности

Раскрыта тайна гибели великой Минойской цивилизации