Генетический аналог транзистора

14.04.2013

Биологическое устройство получило название "транскриптор" по названию синтеза молекул РНК на базе ДНК. Именно этот процесс является полезным выходным сигналом генетического транзистора. Из нескольких таких устройств ученым удалось создать набор примитивных логических вентилей: И, И-НЕ, ИЛИ и другие.

Транскрипцию в клетках осуществляют ферменты класса ДНК-зависимых РНК-полимераз. Они последовательно продвигаются вдоль цепочки ДНК, создавая на ее основе молекулу РНК. Для управления работой полимеразы ученые добавили в цепочку ДНК участки-терминаторы, которые вызывают диссоциацию фермента с ДНК и прекращение синтеза.

Управляющим механизмом (аналогом напряжения на затворе в полевом транзисторе) является возможность изменения ориентации терминаторов - на прекращение транскрипции, либо на пропускание полимеразы. Для переключения используют ферменты-интегразы, которые способны вырезать и вставлять участки ДНК.

Каскады "транскрипторов" позволили исследователям усилить работу генов, вызывающих флуоресценцию клеток. Именно по светимости различных клеток ученые в процессе экспериментов понимали, какие из них правильно отрабатывали заложенную логическую схему.

В перспективе новые биологические устройства могут помочь сконструировать генетические компьютеры. Ранее уже сообщалось о различных достижениях в области биологической информатики. Так, ученые смогли разработать генетические реле, модули ДНК-памяти и способ кодировать сообщения при помощи биообъектов.

<< Назад: Ионная тяга вместо реактивной 15.04.2013

>> Вперед: Приемопередатчик 32 Гбит/с от Altera 14.04.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Случайная новость из Архива Емкость литиево-ионных аккумуляторов увеличится на треть 13.04.2013 Новая технология позволяет на 30% повысить емкость литиево-ионных аккумуляторов. Компания-разработчик рассчитывает, что технология будет интересна производителям смартфонов и других гаджетов, так как позволит уменьшить их размеры и вес. Американский стартап EnerG2 приступил к производству электродов из так называемого "твердого углерода". Он позволяет повысить емкость литиево-ионной батареи без существенного изменения конструкции и внедрения новых производственных процессов, сообщает Technology Review. По словам представителей EnerG2, углеродный электрод (в данном случае - анод, положительный электрод в элементе питания) позволяет повысить емкость батареи максимум на 30%. Электрод EnerG2 изготовлен из углерода с аморфной структурой, в котором атомы не упорядочены в отличие от графита с его кристаллической структурой, традиционного материала для изготовления анодов. Такой материал может хранить на 50% больше энергии на единице своей поверхности, чем графит. Первыми продуктами, в которых была применена новая технология, стали свинцово-кислотные аккумуляторы и детали конденсаторов. Однако оба изделия представляют собой относительно узкие сегменты по сравнению с рынком литиево-ионных батарей. По словам генерального директора EnerG2 Рика Луэбе (Rick Luebbe), недостаток описанного материала заключается в том, что при первой зарядке аккумулятора он теряет свою емкость. Стартапу удалось снизить размер этой потери до значения, приемлемого для изготовления коммерческой продукции. Стоит учесть, что стоимость анода из твердого углерода примерно на 20% выше по сравнению с графитом. По этой причине данную технологию вряд ли смогут себе позволить производители аккумуляторов для электромобилей, считают аналитики. Что же касается производителей электронных гаджетов, то они вполне могут доплатить за то, чтобы сделать устройства более тонкими и легкими. Помимо аккумуляторных батарей, EnerG2 изучает другие варианты применения твердого углерода, в том числе для хранения природного газа при более низком давлении. В 2010 г. компания получила грант от государства в размере $21 млн, на которые был, в том числе, построен завод. Изготовление электродов из твердого углерода - это один из возможных способов повысить емкость батарей. Например, компании Envia Systems и Amprius, финансируемые венчурными фондами, предложили использовать в электродах кремний, что также привело к повышению емкости. Однако, по словам представителей EnerG2, электроды из кремния предлагают меньшее число циклов перезарядки и требуют конструктивных изменений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026