Австралийские учёные научили клетки растений выполнять логические операции

Клетки смогли осуществить операции YES, NO, AND и OR.

Генетики из Университета западной Австралии расширили арсенал биокомпьютеров — живых клеток, способных выполнять ряд логических операций.

Работает это следующим образом: клетки дают ответные реакции на обнаружение рекомбиназы (фермента) , выработка которой стимулируется за счёт нагревания или добавления дексаметазона (синтетический гормон коры надпочечников) . Ответным сигналом клетки является включение так называемых репортёрных белков: в данном случае, это был зелёный флуоресцентный белок.

Исследователи взяли два вида рекомбиназы, с помощью которых обучали биокомпьютеры. К примеру, чтобы выполнить операцию OR, должна была присутствовать хотя бы одна из двух рекомбиназ, а для выполнения операции AND — обе. Успешность «обучения» специалисты определяли по включению репортёрного белка, когда клетки начинали светиться.

Кроме того, исследователи реализовали другие, более сложные операции. К примеру, активация в присутствии одного из сигналов (то есть одной из рекомбиназ) но не обоих сразу (оператор NAND) .

По словам австралийских генетиков, открытие приближает учёных к созданию ячеек памяти (аналогичных слотам памяти в компьютерах) на основе живых клеток. Экспрессия генов в такой модели является постоянной и после активации не зависит от внешних условий, в отличие от естественной клеточной регуляции.

Кроме того, способы управлять свойствами растительных клеток — как например, стимулирование реакций на появление рекомбиназ — могут пригодиться в биотехнологии для создания сортов с заданными свойствами.

#биология