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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Тайна ярких расцветок тропических птиц раскрыта 01.08.2024 Яркие расцветки тропических птиц имеют глубокие эволюционные корни. Первоначально они появились у предков, живших в других регионах, а затем распространились в тропические зоны, где продолжали развиваться и диверсифицироваться. Этот процесс помог создать богатое разнообразие красочных птиц, которые сегодня украшают тропические леса. Международная группа ученых из США, Бельгии и Нидерландов нашла объяснение яркой расцветке птиц, обитающих в тропических регионах. Долгое время оставалось загадкой, почему в тропиках обитает множество разноцветных пернатых и как они там появились. Новый исследовательский проект пролил свет на этот вопрос, предоставив ответ на давние загадки эволюции. Цвет у животных формируется двумя основными способами: пигментами и структурными свойствами. Пигменты, такие как меланин, производимые клетками, ответственны за черные и коричневые оттенки. Структурный цвет, в свою очередь, возникает из-за того, как свет отражается от различных структур в клетках. Примером структурного цвета является иризация, или радужное мерцание, которое изменяется в зависимости от угла падения света. В рамках исследования ученые проанализировали обширную базу данных, содержащую информацию о 9409 видах птиц. Они изучили распределение различных окрасов по всему миру и сопоставили эти данные с уже существующим генеалогическим деревом, основанным на ДНК-анализе, чтобы понять, как все известные виды птиц связаны между собой. Результаты исследования показали, что первые красочные птицы прибыли в тропики из других регионов. Впоследствии их потомки разделились на множество различных видов, приспособленных к жизни в тропических условиях. Это объясняет большое разнообразие ярких расцветок, наблюдаемое сегодня в тропических лесах. Интересно, что моделирование показало, что общий предок всех современных птиц, живший около 80 миллионов лет назад в конце мелового периода, вероятно, имел ярко окрашенные перья. Это свидетельствует о том, что яркая окраска появилась на ранних этапах эволюции птиц и сыграла важную роль в их дальнейшей адаптации и распространении. Раскрытие тайны ярких расцветок тропических птиц не только углубляет наше понимание эволюции, но и подчеркивает важность сохранения биоразнообразия в тропических экосистемах. Ведь именно благодаря этим уникальным условиям мы можем наслаждаться красотой и многообразием мира пернатых.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026