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:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Новый способ охлаждения воздуха 12.01.2023 Методика, предложенная учеными из Калифорнийского университета в Беркли, заключается в добавлении заряженных частиц и электричества в среду. С их помощью можно заставить лед таять без нагрева, охлаждая воздух вокруг. Новый способ был назван ионокалорическим охлаждением. Строго говоря, нечто подобное используется давно - например, при обработке заледеневших дорог солью. В этом случае ионы на поверхности связываются с молекулами воды в полужидком слое. При различной ориентации молекул это заставляет молекулы воды отделяться от поверхностного слоя и увеличивать его толщину, определенную температурой, поэтому большая часть ледяной глыбы тает, когда соединяется с поверхностным слоем. Открытие калифорнийских ученых состояло в добавлении электричества в этот цикл. Исследователи смоделировали ионокалорический цикл, пропустив через него ток. Последний, проходя через систему, перемещал ионы, сдвигая точку плавления материала и изменяя температуру. Таким образом, им удалось изменить температуру на 25 °C всего лишь с помощью одного вольта заряда. Результаты чрезвычайно вдохновили физиков, стремившихся изобрести эффективный, экологичный и недорогой способ охлаждения. "Наши данные выглядят очень многообещающе по всем трем аспектам", - заявил инженер-механик Рави Прашер из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025