Создана генетическая схема

21.10.2012

Биоинженеры из Массачусетского технологического института создали сложнейшую генетическую схему с использованием генов, найденных в бактерии сальмонеллы.

Используя гены как части конструктора, ученые имеют возможность создавать синтетические конструкции, способные выполнять различные функции. Например, ранее ученые из MIT уже создавали бактерий, которые могут реагировать на свет и делать "фотоснимки", а также микроорганизмы, способные обнаруживать низкий уровень кислорода и высокую плотность клеток (данные явления встречаются в опухолях). Однако в большинстве подобных проектов используется небольшое количество известных частей генома, что не позволяет создавать сложные схемы.

Для увеличения сложности схем ученым необходимы компоненты, которые не будут мешать друг другу. Дело в том, что в отличие от электронных схем на кристалле кремния биологические цепи в клетке невозможно физически изолировать друг от друга. В живой клетке клеточные механизмы для считывания генов и синтеза белков перемешаны вместе, и биоинженер должен учесть возможную несовместимость разных частей "конструктора". Чтобы решить эту проблему, ученые тщательно изучили бактерию сальмонеллы. Данная бактерия имеет четко выраженный путь введения белков в клетки человека, что делает ее идеальным образцом для исследований.

В итоге удалось обнаружить 60 различных версий этого пути и у других видов бактерий, при этом выяснилось, что большинство белков, участвующих в каждом из них, были очень разными и не мешали друг другу. Таким образом биоинженеры получили множество новых деталей для своего "конструктора". При этом для уменьшения перекрестных помех между несколькими компонентами будущей схемы использовалась методика направленной эволюции, т.е. мутация генов для создания тысяч их вариантов и выбора наиболее подходящих.

Ученые MIT провели очень большую работу и на выходе получили синтетическую схему, которая способна обнаружить присутствие четырех различных молекул. Данную схему можно применять для программирования живых клеток на выявление определенных химических веществ. В будущем подобные сложные схемы могут выполнять самые разнообразные функции и управлять живыми клетками.

<< Назад: Генетика и история 21.10.2012

>> Вперед: Черный кремний для эффективных солнечных панелей 20.10.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Новый способ получения электричества с помощью воды 01.05.2014 Ученые из Корейского института электронной технологии и Сеульского национального университета придумали новый способ получения энергии. Исследователи создали необычный элемент для унитаза, который позволяет преобразовывать в электричество энергетический потенциал смываемой воды. Электричество, полученное таким способом, может применяться для различных бытовых нужд. Исследование показало, что движения одной капли воды достаточно для того, чтобы светился один зеленый светодиод. Конструктивно созданный учеными элемент представляет собой емкостные активные преобразователи. Состоящие из нескольких слоев, они обернуты вокруг прозрачных структурированных электродов. Эксперименты доказали, что они могут вырабатывать электричество прямо в текущей воде. Это показывает, что естественное движение воды можно использовать довольно широко, и не только для бытовых нужд, но и в производстве. Ученые считают, что их технология даст возможность использовать движение воды в больших объемах, к примеру морские волны или дождь, для получения электрической энергии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026