Как взломать клетку: живые клетки программ Инженера

«Тяжёлые биологи синтетического продукта пробуют решить, то, как мы просим, чтобы клетки приняли решения и попытку проектировать стратегию решить, к которому мы хотим ее», сказал Вонг. «С этими схемами мы продемонстрировали совсем второй подход дизайна и создали структуру для исследователей, чтобы предназначаться для определенных типов клетки и заставить их выполнить различные типы вычислений, каковые будут необходимы для развития новых способов для разработки ткани, исследования стволовых клеток и диагностических заявлений, только чтобы назвать некоторых».Исторически, спроектированные генетические схемы были вдохновлены проектированием схем в электронике, по окончании аналогичного подхода, используя транскрипционные факторы, белки, каковые приводят к преобразованию ДНК в РНК, которая умна, чтобы трудиться с тем, по обстоятельству того, что не легко предугадать совсем новый берег генетического кода. Клетки млекопитающих особенно умны, чтобы трудиться с тем, по обстоятельству того, что они – намного больше переменной окружающей среды и высказывают очень сложные поведения, отдавая подход электроники к проектированию схем, трудоемкому в лучшем случае и ненадежному в плохом случае.Подход Вонга использует ДНК recombinases, ферменты, каковые вырезают и вставляют части последовательностей ДНК, допуская более целенаправленную их поведения и манипуляцию клеток.

Результат – платформа именующиеся «ЛЕЗВИЕ», или «Булева логика и арифметика при помощи вырезания ДНК», относясь к компьютерному языку, клетки запрограммированы с и вычисления, каковые они смогут быть запрограммированы, чтобы выполнить. ЛЕЗВИЕ даст исследователям применять различные сигналы или эти, в одном оптимизированном устройстве, чтобы руководить продукцией или поведениями, клеток, для которых они нацелены.«Идея была в том, дабы выстроить несложную совокупность и достаточно эластичную, что она вероятно настроена в области, чтобы получить любой желаемый результат, используя один несложный дизайн, вместо того, чтобы иметь необходимость вернуть и повторить новый дизайн любой раз», сказал Бенджамин Вайнберг, аспирант в лабораторном и первом авторе Вонга на бумаге. «По существу, с ЛЕЗВИЕМ, Вы имеете возможность осуществить любую комбинацию вычислений, каковые Вы хотите в клетках млекопитающих. Для данной конкретной бумаги мы, возможно, не выстроили особое поведение, в котором Вы нуждаетесь, но мы хотели иллюстрировать, что, используя ЛЕЗВИЕ, Вам необходимо выстроить схему, Вы должны выполнить поведение, которое Вы ищете».

Бумага издала по собственной природе Биотехнологию, обрисовывает в общем более чем сто примеров схем, каковые были удачно выстроены, используя платформу ЛЕЗВИЯ. Вайнберг подчернул, что исследователи намеренно выстроили сложные схемы со сложными функциями, чтобы иллюстрировать возможности, используя их дизайн, включая мало что клетки человека программы, чтобы добавить или вычесть числа.

Он загрузил планы дизайна на общедоступное хранилище онлайн так, чтобы другие исследователи имели возможность начать загружать инструменты, чтобы безотлагательно использовать в их проектах. Вайнберг продолжит совершенствовать разработку и соединяться в программу, чтобы сделать еще легче использовать, в то время как Вонг планирует использование платформы, чтобы изучить медицинское диагностическое применение.

«Перед ЛЕЗВИЕМ любая из этих схем заняла бы пара лет, чтобы выстроить и сделать функциональным, и затем Вы должны начнёте применять эмпирический, чтобы заставить его трудиться способ, к которому Вы хотите его», сказал Вонг. «Я проводил синтетическое изучение биологии в течение 15 лет, и я никогда не видел, что такие сложные схемы трудятся над первой попыткой как с данной платформой. Мы весёлы забрать его в том месте, так, люди смогут начать использовать его, и мы весёлы видеть то, что они придумывают».

Блог обо всем на земле