Клетки растений научили выполнять логические операции
Австралийские генетики расширили арсенал биокомпьютеров — живых клеток, способных выполнять некоторые логические операции. В этот раз осуществлять операции YES, NO, AND, OR, и более сложные, научили клетки растений. Статья опубликована в журнале Nature Biotechnology. Одно из направлений синтетической биологии, которая занимается наделением живых организмов искусственными свойствами, посвящено созданию вычислительных автоматов на базе живых клеток. В основе этой концепции лежит способность управлять экспрессией определенных генов извне при соблюдении ряда условий. В модельной ситуации обычно используют гены-репортеры — к примеру, светящиеся белки, однако в идеальном случае так можно управлять широким спектром генов, а значит, и свойств клеток.
Любимыми объектами генных инженеров до сих пор были бактерии, так как с ними просто осуществлять генетические манипуляции, и многие их гены подвержены однозначной регуляции. О том, как могут работать бактериальные биокомпьютеры мы подробнее писали, например, здесь и здесь. Преимуществом бактериальных вычислителей, является наличие множества генов, экспрессия которых запускается единственным веществом (к примеру, определенным типом сахара). Это позволяет инициировать выполнение логической операции просто добавлением вещества в раствор (в простейшем случае это операции YES, NO). В эукариотических клетках регуляция экспрессии генов устроена сложнее, и генов, подверженных такой однозначной регуляции, очень мало. Поэтому генным инженерам для упрощения управления экспрессией приходится вводить в ДНК дополнительные элементы.
К примеру, чтобы выключить экспрессию гена, а затем включить, между кодирующей последовательностью и ее регуляторной областью (промотором) можно поместить несколько шпилек, препятствующих запуску экспрессии гена, а по краям этой кассеты поместить сайты распознавания рекомбиназы — фермента, который вырезает участки ДНК по определенным последовательностям. В этом случае активация рекомбиназы приведет к вырезанию «тормозящих» шпилек и включению гена. Для включения самой рекомбиназы можно использовать искусственные регулируемые промоторы, которые вводятся в клетку вместе с геном фермента. Подобный подход ученые из Бостонского университета уже реализовали в 2017 году на клетках млекопитающих. Теперь же генные инженеры из Университета Западной Австралии под руководством Райана Листера (Ryan Lister) применили рекомбиназы в клетках модельного растения Arabidopsis thaliana и научили их выполнять ряд логических операций с двумя входными сигналами.
Для этого исследователям пришлось использовать две разных рекомбиназы — дрожжевые Flp и B3 с разными сайтами узнавания. Экспрессия самих рекомбиназ включалась под действием разных сигналов, например, нагреванием или добавлением дексаметазона. Выходными сигналами служило включение репортерных белков — зеленого флуоресцентного белка или люциферазы. К примеру, чтобы реализовать операцию OR, выключатель перед репортерным геном ставили в окружение сайтов распознавания обеих рекомбиназ — таким образом, клетки начинали светиться в присутствии либо одного, либо другого входного сигнала. Для реализации операции AND перед геном ставили два выключателя с последовательностями для одной и второй рекомбиназ, то есть клетки начинали светиться только в присутствии обоих входных сигналов.
Кроме того, авторы работы реализовали другие, более сложные операции, к примеру, активация в присутствии одного из сигналов, но не обоих сразу (оператор NAND). По их словам, это приближает ученых к созданию ячеек памяти на основе живых клеток, так как экспрессия генов в такой модели является постоянной и после активации не зависит от внешних условий, в отличие от естественной клеточной регуляции. Кроме того, дополнительные способы управлять свойствами растительных клеток могут пригодиться в биотехнологии для создания сортов с заданными свойствами.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Богатые углеродом метеориты редко достигают Земли

Волосы Кэти Перри доказывают, что полет в космос был фейком

Встреча с группой НЛО в Тихом океане

Два монстра сняты на камеру в озере Лох-Несс

Загадочная погода на Юпитере объяснена

Загадочные разноцветные объекты в небе Канады

Зонд Люси готовится ко второму столкновению с астероидом

Инженер нашел библейский Эдемский сад

Конспирологи уверены, что Кэти Перри в космос не летала

Коперник опирался на древнемусульманские тексты

Красная планета была пригодна для жизни миллиарды лет назад

Кратеры раскрывают тайны ледяной коры Титана

Массивная черная дыра просыпается в созвездии Девы

Медленно вращающаяся Вселенная решает много проблем

Найдена половина газообразного водорода во Вселенной

Нападение НЛО на военных в Советском Союзе

Обнаружены новые субнептуновые экзопланеты

Обычный минерал породил первые молекулы жизни

Опасения по поводу искусственного суперинтеллекта растут

Определили точный день смерти Христа

Почва с обратной стороны Луны более сухая

Призрачного всадника сняли в Мексике

Пугающие подробности появления НЛО у Калифорнии

Теории о происхождении воды на Земле

Увлекательные истории о перевоплощении

Удивительная родословная лютоволков

Ужасное увечье коровы в округе Шуто

Устройство имитирует как черные, так и белые дыры

Ученые говорят, что они возродили лютоволков

ЦРУ подробно описал столкновение военных с инопланетянами

В джунглях Конго снова заметили чудовище

В древности на Марсе могла быть жизнь

Загадочные огни в небе Ванкувера

ИИ пока 'так себе' исправляет ошибки в программном коде

Как может выглядеть жизнь на экзопланете K2-18b

Клинические испытания нового мозгового импланта

Конспирологи утверждают, что полет Кэти Перри - фейк

Краткое описание сериала Проект НЛО

Малоизвестные факты о Домовых

Моисей существовал и разделил Красное море

Момент, которого так долго ждали охотники за инопланетянами

Моряк видел, как НЛО поднимались из Тихого океана

Нашли экзопланету с кратной полярной орбитой

Обнаружен затерянный египетский город

Общение с инопланетянами может привести к Концу света

Описание и концовка сериала Netflix - Проект НЛО

Паре довелось увидеть легендарное Лох-Несское чудовище

Под пирамидами нашли библиотеку атлантов

Подборка очень глупых наблюдений НЛО

Потолок в доме покрылся отпечатками детских ног

Признаки микробной жизни на покрытой океанами планете

Приметы и суеверия о больницах

Разноцветные огни, танцующие в небе Ванкувера

Самая отвратительная книга

Созданы голограммы, которые можно потрогать

Стволовые клетки для создания нервной системы компьютеров

Странные маленькие человечки в доме

Странные сообщения о крушениях НЛО в России

США научилось манипулировать пространством-временем

Ученые говорят, что инопланетяне, вероятно, реальны

Выяснили происхождение воды на Земле

Действительно ли НЛО приземлялся в Польше

Досье ЦРУ о встрече с НЛО вызвало споры

Загадочные сообщения поступают с таинственной радиостанции

Инопланетяне нападали на советских солдат

Конспирологи утверждают, что миссия Blue Origin была фейком

Конспирологи ухватились за оплошность Blue Origin

Моряк рассказал о наблюдении НЛО у берегов Калифорнии

НАСА обнаружило на Марсе таинственный портал

Наша Вселенная вращается

Обзор сериала Netflix - Проект НЛО

Отчет КГБ о встрече советских солдат с НЛО

Польский мини-сериал про инопланетян

Пришельцы превратили 23 советских солдата в камень

Рецензия на сериал 'Проект НЛО'

Таинственные огни взбудоражили сеть

Человеческая душа действительно существует

Череда загадочных смертей ведущих учёных в области ИИ

Шокирующие кадры НЛО становятся вирусными

Эту загадочную спираль видели тысячи людей

Признаки поломки объектива Nikon на что обратить внимание

Документы свидетельствуют о существовании пришельцев

Инопланетяне используют очень странное оружие

Инопланетяне превратили советских солдат в камень

Интернет сходит с ума от НЛО

Леденящие душу подробности столкновения с пришельцами

Люди могли бы общаться с дельфинами с помощью ИИ

Мрачные тайны, связанные с охищенными частями тел

Обнаружили неизвестную форму жизни глубоко под Землей

Пришельцы живут под водой

Разрабатывается управляемая снайперская пуля

Роль экспертов в теориях заговора об НЛО

Секретные файлы расскрывают мощь инопланетян

Создали потрясающе точный цифровой двойник мозга

Страшные предсказания Ванги и живого Нострадамуса

США проигрывает в войнах роботов

Тело Иисуса Христа находится в камере под Великой пирамидой

Фильм раскрывает тайну инцидента в Уирксворте

ЦРУ знает о существовании инопланетян

Что пролетело над Оаху и Молокаи

Я забеременела от инопланетянина

Тонировка автомобиля. Всё, что нужно знать

Асимметричные спутники Андромеды бросают вызов космологии

Атеист убедился, что Рай и Ад реальны

ИИ раскрывает, как он захватит власть над миром

Инопланетяне невероятно жестоки

Инопланетяне превратили 23 солдата в камень

Как данные НАСА защищают Землю от астероидов

Как на самом деле выглядели бы зомби

Каково это на самом деле - получить видение от Бога

Квантовые компьютеры имеют преимущество

Кометы - это разумные космические организмы

Кто руководит поиском инопланетян

Куда делся весь азот - игра в космические прятки

Мечта Эйнштейна о единой теории поля осуществилась

Поиск внеземных космических аппаратов

Природа черных дыр затрудняет их обнаружение

Скрытые галактики раскроют загадки Вселенной

Сонный городок является тайным рассадником наблюдений НЛО

Сферообразный объект замечен над городом в Колумбии

Ученые наблюдают первый квантовый дождь

Фридайвер с невероятным объемом легких

Корсеты в новом 2025 году. Как и с чем носить

Впечатляющее достижение генной инженерии

Документы ЦРУ о встрече советских солдат с НЛО

Загадочная постройка в Зоне-51

Звезда была выброшена из шарового скопления черной дырой

Звезда была замечена в процессе поглощения планеты

ИИ ускоряет поиск пригодных для жизни планет

Как теоретически обнаружить инопланетян

Криптозоолог делись секретом о бигфуте

Межсредные НЛО вызывают тревогу

Миллиардер подчеркивает важность полета на Марс

Опасный астероид напоминает вращающуюся шайбу

Потенциальное представление об эволюции Луны

Пылевой диск вокруг центральной звезды туманности

Разнообразие пород Марса дает представление о его истории

Рейтинг лучших и худших штатов при вторжении НЛО

Сколько экзопланет скрывается в пыли

Совершили ли инопланетяне массовое убийство

Таинственная треугольная башня в Зоне-51

Черные дыры испускают мощные плазменные струи

Что стоит за НЛО, которые продолжают взлетать из океана

В поисках жизни на экзопланетах ничего не найти - уже слишком

Городок в Великобритании, где жители часто видят НЛО

Загадочные марсианские сооружения

Золотой купол - новый противоракетный щит США

Модель, которая заменяет темную энергию и темную материю

На месте падения астероида-убийцы жизнь быстро восстановилась

На спутнике Сатурна Титане может существовать жизнь

НАСА и ЕКА хотят доставить марсианские породы на Землю

Новая теория звездообразования во Вселенной

Новый двигатель доставит людей до Марса за три месяца

Новый ускоритель для решения загадок физики

Обнаружили новые микробы в глубоких слоях Земли

Поиск биосигналов в шлейфах Энцелада

Понимание физических свойств галактик может быть ошибочным

Сутки на Уране стали длиннее на 28 секунд

Существуют ли полностью темные гало из темной материи

Таинственные гигантские 'Врата богов' в Перу

Тутанхамон. Сложные ритуалы загробной жизни

Черные дыры могут уничтожать звезды вплоть до ядер

Экологический уфотуризм в Канаде

Дискообразный НЛО снят над Эдмонтоном

Загадочный портал открылся над Аляской

Кто заставит Пентагон обнародовать данные о НЛО

Кто сможет очистить Луну от мусора астронавтов

Музей пришельцев Аванпост-51 открывается

На картах Гугл обнаружена таинственная башня

Небольшой городок Тодморден - рассадник НЛО

НЛО всплывают у берегов Калифорнии

НЛО заметили над Бирмингемом

НЛО, замеченные военными у берегов Сан-Диего

Откровения об НЛО и значения сновидений

Охотник на Несси не продает сувениры американцам

Пропало почти 200 коров. Дело пока не раскрыто

Рождение трех генетически модифицированных волков

Сверхсекретный план по превращению солдат в геев

Семь уровней ада и ужасы, которые ожидают злых людей

США хотят разместить на Луне суперкомпьютер

Таинственная треугольная башня в Зоне-51

Таинственные Врата богов, высеченные в горе

Тесты ДНК раскрывают тайну смерти Тутанхамона

Военный корабль, окруженный таинственными объектами

Воссоздали схему работы мозга в лабораторных условиях

Египтяне строили пирамиды с помощью хай-тека

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика