Программа для строительства синтетической ДНК

05.10.2013

Программисты для написания кода используют готовые платформы, например, Python или Java. По аналогии с этим, в ближайшее время химики смогут использовать набор алгоритмов для "написания программы", описывающей, как будет вести себя ДНК молекула в пробирке или клетке.

Команда исследователей из Вашингтонского (США) разработала язык программирования для химиков, который позволит создать сеть для управления химическими реакциями. В медицине такие сети могут служить в качестве "умных" доставщиков лекарств или детекторов болезни на клеточном уровне.

Сейчас химики используют уравнения химических реакций, описывающие "поведение" смеси химических веществ. Инженеры из Вашингтонского университета использовали этот же язык уравнений, но пошли гораздо дальше и создали программу, которая управляет движением молекул с заданными характеристиками.

Исследователи исходили из абстрактных математических описаний химической системы, а затем использовали ДНК для создания молекул, что привело к желаемому результату. Рано или поздно, надеются ученые, данная технология может стать универсальным инструментом для построения химических реакций.

В настоящее время построение молекулярных сетей - сложный и громоздкий процесс, который почти невозможно использовать повторно, для создания других систем. Но инженеры намерены создать базовую структуру, которая даст ученым больше возможностей для вариаций. Это можно сравнить с языками программирования, когда компьютеру даются команды, что и зачем делать. Ученые проводят параллели между человеком и компьютером, напоминая, что человек - сложная сеть наноразмерных молекул, которые настроены на работу определенным образом. Сегодня ученые ищут способы разработки синтетических систем, которые будут вести себя как биологические, и надеются, что синтетические молекулы смогут поддерживать естественные функции организма.

Именно для этого необходимо создать систему для производства синтетических молекул ДНК, строение которых варьируются в зависимости от функций. И хоть пока новый подход не готов к применению в медицинской сфере, но в будущем он будет создавать молекулы, которые начнут самостоятельно собираться в клетках и служить в качестве "умных" датчиков. Они могут быть внедрены в клетки и запрограммированы на обнаружение аномалий и исправления проблем.

<< Назад: Титановый пластик 06.10.2013

>> Вперед: Смартфон заряжается 10 минут и работает целый день 05.10.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Спорт помогает организму бороться с раком 11.07.2025

Связь между физической активностью и здоровьем человека давно не вызывает сомнений, однако современные исследования раскрывают все новые грани этой зависимости. Одним из наиболее обнадеживающих открытий последних лет стало влияние регулярных физических нагрузок на замедление роста раковых опухолей. Ученые из Австралии решили выяснить, каким образом активный образ жизни влияет на клетки рака и может ли он действительно стать вспомогательным фактором в борьбе с онкологией. В ходе трехмесячного эксперимента, проведенного в Университете Эдит Коуэн, под наблюдение попали мужчины с лишним весом и диагностированным раком предстательной железы. Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, как систематические тренировки отражаются на биохимическом составе их крови и насколько это может повлиять на поведение опухолевых клеток. Одним из ключевых открытий стало повышение уровня особых белков - миокинов, которые вырабатываются мышцами во время физических упражнений. Эти белки облада ...>>

Алмазные нанопроводники против жары и света 11.07.2025

Фотодетекторы играют важную роль в самых разных отраслях - от астрономии до оборонных систем. Однако экстремальные условия, в частности высокая температура и интенсивное солнечное излучение, существенно ограничивают возможности их применения. Китайские ученые нашли способ обойти эти ограничения, представив новаторскую конструкцию, способную работать там, где другие датчики выходят из строя. Команда исследователей под руководством профессора Донмина Суна разработала принципиально новый тип солнечно-слепого ультрафиолетового фотодетектора, основанный на монокристаллических алмазных нанопроводниках с встроенными наночастицами платины. По словам ученых, подобное сочетание материалов и структурных решений открывает перспективы для использования устройства в условиях, ранее считавшихся слишком суровыми. Одной из причин уникальной устойчивости и высокой чувствительности стала синергия сразу нескольких физических эффектов. Среди них - одномерная геометрия нанопроводников, наличие глубоки ...>>

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Случайная новость из Архива Искусственный интеллект отличит оригинал картины от подделки 19.12.2021 Исследователи из Университета Case Western Reserve научили искусственный интеллект отличать художников по стилю. Нейросеть может отличить истинную картину от фальшивой. Ученые впервые использовали искусственный интеллект для изучения 3D-топографии картины. До этого формы анализа основывались лишь на видимых стилистических различиях. Искусственный интеллект позволит изучить трехмерный рельеф поверхности и найти все различия в слоях краски. Профессор физики в Case Western Reserve Кеннет Сингер рассказал: "3D-топография-это новый способ для искусственного интеллекта "увидеть" картину. Алгоритм искусственного интеллекта сосредоточен на мельчайших структурах поверхности", - заявил профессор физики в Case Western Reserve Кеннет Сингер. Искусственный интеллект был смоделирован на основе мозга и нервной системы человека. В 95% случаев нейросеть сможет определить художника, написавшего ту или иную картину. "Мы разбили картину на виртуальные участки размером от нескольких мм до см и отдельным пятном смогли определить автора", - подчеркнул Сингер.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025