Расскажи друзьям:
Меню сайта


Информация
Комментировать статьи на сайте возможно только в течении 30 дней со дня публикации.
» » Бактерия, которая может делить, вычислять логарифмы и извлекать квадратные корни

Бактерия, которая может делить, вычислять логарифмы и извлекать квадратные корни

Размер шрифта: A A A



По данным статьи, недавно опубликованной в журнале «Nature», группа инженеров из Массачусетского технологического института создала аналоговые калькуляторы из живых клеток. Изменив гены бактериальных клеток, исследователи смогли создать контуры, способные выполнять вычисления – включая деление, умножение, логарифмические операции и извлечение квадратных корней – причём намного эффективнее, чем многие существующие биокомпьютеры.

Использование аналоговых контуров, которые основаны на естественных биохимических функциях клеток, позволяет проводить гораздо более тонкие вычисления по сравнению с цифровой логикой. В то время как цифровые схемы классифицируют все значения как нули и единицы, аналоговые контуры могут оперировать с непрерывным потоком вводимых данных, определяя в процессе конкретные значения. К примеру, вдобавок к возможности определить, присутствует ли в клетке молекула глюкозы, такие схемы могут вычислить её концентрацию.

«Аналоговые вычисления очень эффективны», говорит главный автор работы Рауль Сарпешкар. «Создание цифровых схем сопоставимого уровня точности потребовало бы намного больше генетических частей».

Синтетический контур, способный вычислять квадратные корни, например, требует более ста частей, в то время как контур команды из MIT использует только две.

Для создания схемы, способной проводить умножение, исследователи скомбинировали два контура, оба из которых активируют гены зелёного флуоресцентного белка (GFP). Один из них использует сахар арабинозу, а другой – молекулу-индикатор под названием AHL. Совместное значение от обоих контуров затем вычисляется при помощи общего количества полученного GFP.

Клетки проводят операции деления с помощью того же энзимного механизма, который позволяет им вычислять соотношение объёмов различных молекул. Учёные модифицировали их контуры для расширения доступного регистра и вычисления вводимых значений вплоть до 10000.

Следующая цель исследователей – воспроизвести свой успех в более крупных клетках, включая клетки млекопитающих. По сообщению MIT, профессор Сарпешкар намерен создать новые схемы, которые позволят улучшить экспрессию генов, молекулярную чувствительность и систему вычислений. «Мы пока лишь прикоснулись к тому, что сложные схемы аналоговой обратной связи могут делать в живых клетках», говорит он.

Эту страницу можно сохранить в соц. сетях и показать друзьям.


Категория: Новости / Новости науки | Просмотров: 1255

Читайте также:
  • Возможно, пространство-время это всего лишь иллюзия
  • Ученые успешно вырастили очередное трансгенное растение
  • Прорыв в стоматологии: зуб из стволовых клеток
  • Генетические цепочки обладают функциями логики и памяти
  • Стволовые клетки знают, есть ли жизнь после смерти
  • Десятилетние усилия исследователей радикально упростить вычисления квантовых взаимодействий недавно
    Ученые смогли создать первое растение, способное запасать питательные вещества в жирах,
    SkyNews сообщает о важном прорыве на пути к реализации «голубой мечты» стоматологии — технологии
    Специалисты по синтетической биологии из Массачусетского технологического института создали
    Оказывается, стволовые клетки живут в мёртвом теле как минимум семнадцать дней.  Странное, казалось