Создан логический вентиль из ДНК

Саму возможность создания логического вентиля из генома, который будет так функционировать, описали в своей статье ещё в прошлом году японские специалисты (иллюстрация RSC Publisning). 

Учёные из университета Иерусалима (HU) представили логический вентиль, созданный на основе молекул ДНК. Теоретическое применение такого устройства – работа внутри тела и регулирование выделения лекарств. Препарат с таким "устройством" будет освобождаться только там, где это нужно.

Логический вентиль – это базовый элемент цифровой схемы, он выдает тот или иной сигнал на выходе в зависимости от входных сигналов. В нынешнем механизме последовательно работающие вентили выполняли различные логические функции.

В роли ключевых элементов системы выступили комплиментарные нити ДНК (нити определённых последовательностей, подходящие друг к другу). Каждая из них представляла значение 1 (если присутствовала), и 0 (если отсутствовала).

Для непосредственного наблюдения сигнала, который нити демонстрируют на входе, израильские специалисты маркировали их флуоресцирующими молекулами, работающими только если каждая из ДНК присутствует в пробирке в одиночку. А когда на входе было две нити, они соединялись и их свечение гасилось. Таким образом получилась функция исключающего ИЛИ: выходной сигнал равен 1, только если на вход поступает один из двух исходных сигналов, но не тогда, когда они имеются оба или оба отсутствуют.

Практическое применение новинки для медицины было продемонстрировано сразу же: учёные связали логический вентиль с молекулой, инактивирующей тромбин – фермент, "сворачивающий" кровь. Также авторы считают, что развитие их работы может привести к созданию ДНК-компьютера, выполняющего элементарные арифметические операции.

Статья учёных опубликована в Nature Nanotechnology. Напомним, в Израиле несколько лет назад уже был создан ДНК-механизм, вошедший в книгу рекордов Гиннесса.

Источник: membrana