Ученым удалось заставить микробные клетки работать как транзисторы — базовые элементы любого электронного устройства. Эти биологические транзисторы можно комбинировать почти как детали обычной схемы, выполняя логические операции и передавая сигналы по заданному маршруту.
В электронике транзистор выступает в роли переключателя: он включает и выключает ток. В своей новой работе инженеры Массачусетского технологического института (MIT) перенесли этот принцип в живую систему. В бактериальных «цепях» роль тока играют небольшие молекулы, которые клетки вырабатывают и улавливают. Бактерия‑транзистор в зависимости от входного сигнала либо запускает производство такой молекулы, либо блокирует его, тем самым «прокладывая» или «обрывая» путь сигнала к следующему элементу схемы.
Команда под руководством заведующего кафедрой биоинженерии MIT Кристофера Войгта спроектировала два типа транзисторов и три промежуточных штамма‑ «реле», которые передают сигнал от одного транзистора к другому. Всего пять штаммов образуют набор «кирпичиков», из которых, по словам ведущего автора работы Хамида Дуостхоссейни, можно собрать практически любую вычислительную схему.
Вместо классического для синтетической биологии подхода — разместить все гены и регуляторы внутрь одной клетки — ученые разбили задачу на сеть специализированных клеток. Это позволяет обойти сразу две проблемы: дефицит уникальных регуляторных белков (чтобы элементы схемы не «перекрещивались» друг с другом) и перегрузку одной клетки слишком сложной схемой.
Источник: hi-tech.mail.ru