Биокомпьютеры на молекулярных транзисторах

Для обработки данных на обычных компьютерах требуются электроны. Сегодня ученые работают над созданием биологических компьютеров, которые могли бы хранить, извлекать и обрабатывать данные с помощью химических реакций, сообщает Discovery News. Для этого Джером Бонне (Jerome Bonnet), доктор биоинженерии Стэнфордского университета, и его коллеги разрабатывают транзистор из ДНК и РНК. Их исследование приближает создание биокомпьютеров на шаг к реальности. Такие устройства не будет выглядеть как компьютеры на основе кремния, которые мы знаем и используем сегодня. У них не будет клавиатуры или монитора. Биологический компьютер будет состоять из небольших сосудов с жидкостями — различными реагентами, белками и другими биологическими элементами. Биокомпьютеры смогут быть использованы не только для точного тестирования действия лекарств на течение заболевания, но и хранить результаты испытаний для повторных исследований.

Компонент, который создали Бонне и его команда, представляет собой транзистор — устройство, необходимое для любого вычислительного устройства. В основе кремниевых компьютеров, транзисторы позволяют — или не позволяют — электронам свободно перемещаться, эти простые действия и производят нули и единицы, которыми оперирует вычислительное устройство. Транзисторы вместе образуют логическую схему, которая позволяет компьютеру совершать математические операции. Типичный компьютерный чип состоит из миллионов транзисторов.

Биологический транзистор команды Стэнфордского университета, который они назвали транскриптором, используют ферменты или интегразы, которые действуют как переключатели для управления потоком белка — РНК транскриптазы. Связывание нескольких транскрипторов вместе создает логические схемы, наподобие их электронных аналогов.

Использование ДНК и РНК в этих схемах может помочь ученым определить, подвергались ли тестируемые клетки воздействию препарата, и если да, то как препарат распределяется между клетками. Такая система также подскажет, началось деление клеток или остановилось под воздействием конкретного препарата.

Транскрипторы Бонне могут также усиливать сигналы. В обычной электронике, которая посылает или получает радиосигналы, транзисторы используются для усиления сигналов. Транскрипторы могут быть использованы аналогичным образом, для того чтобы усилить ген, который кодирует определенный белок.

Это означает, что клетками можно будет манипулировать проще и точнее, что поможет сделать биотехнологию точной наукой.

http://nauka21vek.ru