Учёные ETH Zurich, что расположен в Базеле, внедрили два процессорных ядра в человеческие клетки. Для этого использовалась технология CRISPR-Cas9. По сути, это первый прорывной шаг на пути к созданию высокопроизводительных биосинтетических компьютеров.
ГМО биокомпьютер
Команде исследователей, возглавляемой профессором кафедры биотехнологий Мартином Фуссенеггером сумели найти способ использования биокомпонентов для создания CPU (процессора), поддерживающего несколько видов программирования. Удалось это учёным сделать с помощью модифицированной технологии CRISPR-Cas9. Полученный процессор способен работать с произвольным количеством входов или направляющих РНК.
Синтетическая биология в последнее время развивается весьма активно, и очередное доказательство этому предъявили швейцарские учёные, которые видоизменили работу популярного нынче модификатора биологических организмов CRISPR. Модификация позволила внедрить в клетки человека настоящие двухъядерные процессоры. Пока это даже звучит как фантастика, но всё же она оказалась реальностью, причём реальностью вполне логичной, поскольку организм человека, по сути, это и есть своеобразный компьютер.
Исследователи смогли изменить некоторые функции энзима, заставив его работать в режиме командного пункта. Он принимает импульсы, и запускает определённую схему метаболизма, а также определённые клеточные процессы. Посылая конкретные импульсы, учёные добились запуска точных результатов. Энзим при этом работал как двухъядерный процессор, и работал он, будучи внедрённым в человеческую клетку. Эксперимент показал, что за счёт этого можно увеличивать функционал и уменьшать размер, а также добавлять связи с различными дополнительными генами. В итоге мы наблюдаем переход к следующему этапу развития искусственной синтетической биологии. Это начало пути, в дальнейшем такой метод позволит создавать более сложные устройства и процессы.
Генные переключатели в отставке
До сих пор учёные пытались создавать подобные схемы на генных переключателях (белковых). Однако минусов в этом способе было слишком много, схемы не отличались гибкостью, принимали лишь примитивное программирование, и обрабатывали лишь один ввод. Это приводило к тому, что создание схемы было возможным только на одно конкретное действие, алгоритм, и сложные вычисления в этом случае невозможны.
На самом деле, такие же минусы и в мире цифровом, обрабатывается один вход (электрон). Это традиционные компьютеры, и компенсируют они такую негибкость большой скоростью и миллиардами транзисторов. Живые клетки работают медленнее, однако способны обрабатывать по сто тысяч метаболических молекул каждую секунду.
Созданный учёными белок Cas9 (один из его вариантов) составляет ядро самого процессора, который отвечает на вывод РНК регулированием конкретного гена, а тот, в это время синтезирует конкретный белок. Этот подход позволяет программировать очень сложные схемы, которые можно бесконечно масштабировать.
Сотовый компьютер
На первый взгляд концепция сотового компьютера кажется революционной, однако природа иного мнения. Человеческое тело является огромным компьютером, метаболизм которого использует производительность триллионов клеток. Клетки же получают информацию безостановочно, как внутри организма, так и извне. Они постоянно заняты обработкой этих данных, они реагируют на каждый сигнал определённым образом. Так что, нам остаётся только разобраться в механике, и научиться копировать эти процессы.
Загрузка...