СДП-Веб

новости технологий

  • Главная
  • Карта сайта

14

Сен

Учёные построили аналог живой клетки из транзисторов

Специалисты из Массачусетского технологического института апробировали любопытный подход к моделированию биологических систем «в железе». Созданная ими схема с замечательной точностью воспроизвела ряд аспектов работы настоящей клетки.

Наряду с численным моделированием давно известны попытки построения логических микросхем, имитирующих сигналы и обмен веществ в клетках. Но обычно в таких экспериментах используется двоичная логика, а она лишь очень грубо отражает процессы, идущие в клетке.

Действительно, биологи знают, что если в клетке имеется определённое химическое вещество, происходят одни события, если оно отсутствует — другие. «Но сигналы в клетках — не единицы или нули, — говорит ведущий автор новой работы Рахул Сарпешкар (Rahul Sarpeshkar). — Это слишком упрощённая абстракция». Потому исследователи обратились к полузабытой аналоговой электронике. С её помощью экспериментаторы смоделировали два типа взаимодействий между белками и ДНК.

В необычной схеме использовались транзисторы, как и в цифровых системах, но только здесь у транзисторов было не два состояния (канал открыт или закрыт), а множество промежуточных, переходных состояний с проводимостью той или иной степени. Эти состояния можно было уподобить концентрациям веществ.

Чем больше вы хотите воспроизвести реакций, тем больше вам нужно транзисторов. Причём в случае с двоичными схемами это число нарастает лавинообразно. А аналоговые схемы позволяют обойтись очень скромным числом элементов.

Так в нынешнем исследовании учёные воспроизвели эффект постепенного увеличения концентрации двух различных белков внутри клетки. Оба белка заставляли клетку начать производить другие белки. Но действовали эти исходные вещества по-разному. Первое связывалось с ДНК, давая команду на увеличение синтеза, а второе деактивировало ещё один белок, который тормозил синтез. Оба этих процесса удалось воспроизвести в схемах, состоящих всего из восьми транзисторов каждая.

Конечно, в будущих исследованиях речь может пойти о моделировании сотен или даже тысяч реакций, что поможет биологам разобраться в тонкостях перекрёстного влияния множества биохимических сигналов. Сегодняшняя же работа просто показывает возможности аналогового подхода.

Возможно заинтересует:

  • Пять технологий, которые изменят нашу жизнь
  • О новых разработках Apple
  • Как искать халяву в Интернете?
  • «Книжный айпод» Kindle от Amazon встретил бурную критику
  • Почта России, Кодак и Рамблер — фотопечать через Интернет

Свежие записи

  • Пять технологий, которые изменят нашу жизнь
  • О новых разработках Apple
  • Bloomberg про новые iPhone: старый дизайн, увеличенная толщина и более «дальнобойный» зум
  • Как искать халяву в Интернете?
  • «Книжный айпод» Kindle от Amazon встретил бурную критику

Архивы

  • Апрель 2021
  • Март 2021
  • Февраль 2021
  • Январь 2021
  • Декабрь 2020
  • Ноябрь 2020
  • Октябрь 2020
  • Сентябрь 2020
  • Август 2020
  • Июль 2020
  • Июнь 2020
  • Май 2020
  • Апрель 2020
  • Март 2020

Последние записи

  • Пять технологий, которые изменят нашу жизнь
  • О новых разработках Apple
  • Bloomberg про новые iPhone: старый дизайн, увеличенная толщина и более «дальнобойный» зум
  • Как искать халяву в Интернете?
  • «Книжный айпод» Kindle от Amazon встретил бурную критику
  • Почта России, Кодак и Рамблер — фотопечать через Интернет
  • Пентагон назвал значительно подорожавшие за год проекты
  • Решена одна из старейших и сложнейших математических задач
  • Китай сбил спутник в космосе, США волнуются
  • Корабль «Прогресс» признают космическим мусором
  • Случайные записи

    • Популярность телевидения падает, сетевого контента – растет
    • Флагманский смартфон Redmi на платформе Snapdragon 855 получит стандартный разъем для наушников
    • Эксперты идентифицировали голову Генриха Наваррского
    • Samsung готовит смартфон с тремя экранами
    • Тень мерцания ветряных турбин раздражает людей
    • Глава Redmi показал два варианта дизайна флагмана на базе Snapdragon 855
    • 15 сервисов для обмена большими файлами
Все права защищены © 2020 СДП-Веб. новости технологий