Данное исследование опубликовано в онлайн журнале Nature Nanotechnology 29 сентября.
Химики и педагоги используют для описания химических реакций длинные уравнения. Ученые из Вашингтонского университета используют эти уравнения для написания программы, которая будет направлять движение отдельных молекул.Инженеры изобрели язык программирования для создания синтетической ДНК
«Мы исходим из абстрактных, математических описаний химической системы, а затем используем ДНК для создания молекул, которые понимают желаемую динамику, — сказал Георг Силиг (Georg Seelig), профессор Вашингтонского университета, ассистент профессора по электротехнике и компьютерным наукам. – Главное заключается в том, что наконец-то вы сможете использовать эту технологию для создания инструментов общего назначения».
«Я думаю, что это изобретение является привлекательным, поскольку оно решает сразу несколько проблем, — сказал Силиг. — Если вы хотите расширить диапазон функций компьютера, вы просто его перепрограммируете. Наш проект очень похож на это: мы можем указать химическим веществам, что им делать».
У людей и других живых организмов уже есть внутри сложные сети из наноразмерных молекул, которые обеспечивают контроль за клетками и за всем телом. Сегодня ученые ищут способы разработки синтетических систем, которые будут вести себя, как биологические, с надеждой на то, что синтетические молекулы могут поддерживать естественные функции организма. Для этого необходима система для создания синтетических молекул ДНК, которые будут варьироваться в зависимости от их конкретных функций.
Новый подход ещё не готов к применению в медицинской сфере. Однако в будущем планируется использовать данный метод в медицине, чтобы создавать молекулы, которые будут самостоятельно собираться в клетках и служить в качестве «умных» датчиков. Они могут быть введены в клетки, а затем запрограммированы на обнаружение аномалий, а также реагировать по мере необходимости, например, путем доставки лекарств непосредственно в зараженные клетки.
Силиг вместе с коллегой Эриком Клавинсом (доцент кафедры электротехники Вашингтонского университета) недавно получили $ 2 млн от Национального научного фонда в рамках национальной инициативы, направленной на углубление исследований в области молекулярного программирования. По словам Силига, новый язык будет использоваться для поддержки этой инициативы.
Язык программирования для создания ДНК: 2 комментария