خوش آمدید ، مهمان ! [ ثبت نام | ورود

شنبه ، ۵ خرداد ۱۳۹۷

ارسال رایگان آگهی

هک و برنامه ریزی سلول ها مثل کامپیوتر

کد خبر: 7092 تعداد بازدید: 316

دانشمندان موفق به هک و برنامه ریزی سلول های انسان همانند کامپیوترها شده اند. سلول ها در واقع کامپیوترهای کوچک هستند؛ آن ها ورودی و خروجی را دریافت می کنند. ...

هک و برنامه ریزی سلول ها مثل کامپیوتر

دانشمندان موفق به هک و برنامه ریزی سلول های انسان همانند کامپیوترها شده اند. سلول ها در واقع کامپیوترهای کوچک هستند؛ آن ها ورودی و خروجی را دریافت می کنند. اگر مواد قندی زیادی مصرف کنید، قند خون و سلول های پانکراس شما پیغام “خروجی: انسولین بیشتر” را دریافت می کنند. در ادامه، با از همه چی همراه باشید.

اما محاسبات سلولی چیزی فراتر از این تشبیهی است که به کار برده شد. در چند دهه اخیر، زیست شناسان در تلاش برای هک الگوریتم سلولی در جهت کنترل فرایندهای آن ها بوده اند. آن ها در نهایت به تدریج الگوریتم سلولی – DNA آن ها – را در طول یک نسل ویرایش می کنند.

در مقاله ای که اخیرا در مجله ی بیوتکنولوژی طبیعت به چاپ رسیده است، محققان سلول های انسانی را برای اطاعت از ۱۰۹ مجموعه دستورالعمل مختلف منطقی دوباره برنامه ریزی کرده اند. با توسعه بیشتر، می تواند به قابلیت سلولی برای پاسخگویی به جهت خاص یا نشانه های زیست محیطی به منظور مبارزه با بیماری و یا تولید مواد شیمیایی مهم منجر شود.

سلول ها این دستورالعمل ها را با استفاده از پروتئینی به نام آنزیم نوترکیبی ژنتیکی DNA اجرا می کنند، که جداسازی می کنند، دوباره ترکیب می کنند و یا بخش های مختلف DNA را مخلوط می کنند. این پروتئین ها محل های خاصی در رشته های DNA را تشخصی و مورد هدف قرار می دهند – و محققان متوجه شده اند که چگونه فعالیت آن ها را هدایت کنند.

بسته به این که آنزیم نوترکیبی ژنتیکی فعال شود یا نه، سلول ممکن است پروتئینی کد شده را در بخش DNA تولید کند.

آنزیم نوترکیبی ژنتیکی

یک سلول می تواند، برای مثال، با یک ورودی به اصطلاح نه خیلی منطقی  برنامه ریزی شود. این یکی از ساده ترین دستورالعمل های منطقی است: کاری را انجام ندهید هر زمان که دستوری دریافت کردید. نویسندگان این تحقیق از این تابع برای ایجاد سلول هایی که آماده به خدمت هستند استفاده کردند. ویلسون وانگ زیست شناس از دانشگاه بوستون، که رهبری تحقیق را بر عهده داشت، این سلول های مهندسی شده را “مدارهای ژنتیکی” می نامد.

روش کار آن ها به این صورت است: هر زمان که سلول حاوی پروتئین ویژه ی آنزیم نوترکیبی ژنتیکی DNA باشد، پروتئین فلورسنت آبی برای فعال شدن تولید نخواهد کرد، اما زمانی که سلول حاوی آنزیم نباشد فعال خواهد شد. علاوه بر این، سلول ها توانایی دریافت دستورات پیچیده را نیز دارند، مثل عکس العمل تحت مجموعه شرایط طولانی تر.

وانگ می گوید شما می توانید این سلول ها را برای تشخیص بیماری ها، با تحریک آن ها با پروتئین های همراه با یک بیماری خاص فعال کنید. اگر سلول ها پس از اینکه شما آن ها را با نمونه خون بیمار مخلوط کردید فعال شدند، این بدان معنی است که مریض دارای بیماری است. این روش بسیار ارزان تر از روش های فعلی است که نیاز به دستگاه های گران قیمت برای بررسی نمونه های خون است.

منبع: وایِرد

ارسال نظر