Nadchodzi czas organicznych komputerów. Londyñscy genetycy skonstruowali biologiczne bramki logiczne ? odpowiednik podstawowej jednostki krzemowych mikroprocesorów. Odkrycie to mo¿e mieæ niebywale szerokie zastosowanie w medycynie ? czytamy w ?Nature Communications?.

Bramki logiczne pozwalaj± na przetwarzanie podstawowych jednostek informacji. Dziêki nim istniej± wszystkie procesory. Jednak nie tylko krzem i elektrony to potrafi±. Brytyjscy uczeni z Imperial College London stworzyli dzia³aj±ce w ten sposób urz±dzenie z bakterii, dodaj±c jej zmy¶lny aparat genetyczny. ? Bramki logiczne s± podstawowymi elementami krzemowych obwodów, na których opiera siê ca³y nasz wirtualny ¶wiat. Bez nich nie mogliby¶my przetworzyæ cyfrowej informacji. Pokazali¶my, ¿e mo¿emy odtworzyæ te elementy, u¿ywaj±c bakterii i DNA ? mówi wspó³autor badañ prof. Richard Kitney.

Pierwsza zbudowana bramka by³a typu AND. Oznacza to, ¿e zachodzi w niej ¶ci¶le okre¶lona reakcja w odpowiedzi na obecno¶æ dwóch niezale¿nych bod¼ców. Dwa zwi±zki chemiczne wspólnie aktywowa³y genetyczn± maszyneriê umieszczon± w genetycznie zmodyfikowanej bakterii E. coli, co spowodowa³o wydzielanie ¶wiec±cego zwi±zku. Podobnie jak w elektronicznych bramkach, które dzia³aj± skokowo, przybieraj±c pozycjê w³±czona/wy³±czona, bakteria gwa³townie uruchamia³a lub wy³±cza³a ¶wiecenie, przy odpowiednim natê¿eniu bod¼ców.

Badacze poszli jeszcze dalej: w kolejnym kroku zbudowali bramkê typu NOT. W tym przypadku bakteria ¶wieci (jest w³±czona), kiedy brakuje okre¶lonego pobudzenia. W momencie gdy siê ono pojawia ? wy³±cza siê.

Nastêpnie te dwie bramki po³±czono w jeden zespó³, tak ¿e produkt bramki AND wy³±cza³ bramkê NOT. Ten etap pokaza³, ¿e nowe, biologiczne urz±dzenia da siê ³±czyæ w wiêksze zespo³y. Uczeni twierdz±, ¿e opracowane uk³ady mog± byæ dostosowane do reagowania na ró¿ne bod¼ce.

Choæ wiedzie do nich jeszcze d³uga droga, bakteryjno-genetyczne bramki mog± mieæ wiele niesamowitych zastosowañ. ? Mamy nadziejê, ¿e nasza praca otworzy ¶cie¿kê do opracowania nowej generacji biologicznych procesorów, których zastosowania w przetwarzaniu informacji bêd± równie wa¿ne, jak ich elektronicznych odpowiedników ? mówi prof. Kitney.

W¶ród potencjalnych aplikacji wynalazku mo¿na wymieniæ mikroskopijne biologiczne uk³ady, które bêd± monitorowa³y stan ¿y³, poszukiwa³y komórek nowotworowych w organizmie oraz dostarcza³y odpowiednie leki, albo sensory wykrywaj±ce i unieszkodliwiaj±ce substancje toksyczne.

Marek Matacz/EurekNews.pl