التشيلو - لغة برمجة الخلية الحية

مرحبًا بك في صفحات مدونة iCover ! تسمح لك تقنية رمز برنامج Cello ، التي طورها فريق مشترك من العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، وجامعة بوسطن ، والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، بتسجيل المجموعة المطلوبة من الخصائص في الخلايا البكتيرية وإنشاء دوائر بيولوجية مع المعلمات المنطقية الضرورية التي تعمل مباشرة داخل الخلية الحية.



يعتمد مفهوم Cello على فكرة بسيطة للغاية وهي أن العمليات التي تحدث في الخلايا البيولوجية للكائنات الحية يمكن برمجتها باستخدام طرق مشابهة للخوارزميات الحسابية لأنظمة الكمبيوتر المألوفة. باستخدام هذه الفرضية ، تمكن العلماء من إنشاء لغة برمجة جديدة للعناصر المنطقية على أساس الأحماض النووية.

أكدت التجارب التي أجرتها بالفعل مجموعة من الباحثين على صلاحية المفهوم النظري لـ "التشيلو" في الممارسة العملية. إن حجم الأفكار المقترحة والنتائج الأولى التي تم الحصول عليها مثير للإعجاب للغاية. خلال التجارب ، تم إنشاء مخططات بيولوجية عاملة ، تتكون من تسلسلات تصل إلى 12000 قاعدة DNA ، والتي استندت إلى سبعة عناصر منطقية أساسية. باستخدام الخوارزميات الخاصة بهم ، جمع العلماء حوالي 60 مخططًا بيولوجيًا من هذا القبيل ، 45 منها قاموا بمهامهم عدة مرات وفقًا لوصفة البرنامج. جعلت دراسة نتائج السلسلة الأولى من الاختبارات والقضاء على الأخطاء المحددة من الممكن في النهاية رفع نسبة الدوائر العاملة بشكل صحيح إلى 95٪.

قال كريستوفر فويت ، الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "من خلال العمل مع البكتيريا ، فإنك تستخدم لغة برمجة نصية تمامًا مثل برمجة جهاز كمبيوتر أو متحكم ، ولكن ترجمة معلومات النص إلى لغة الأحماض النووية". "يتحول نص البرنامج الأصلي إلى تسلسل DNA يتم توليفه بواسطة أي من الطرق المعروفة والتي يمكن الوصول إليها ويتم وضعها داخل خلية حية." يمكننا القول أن البكتيريا المعدلة باستخدام لغة التشيلو تتحول حرفيا إلى أنظمة معقدة تحتوي على درجة الحرارة والضوء والحموضة ومحتوى الأكسجين وغيرها من المعلمات البيئية للبكتيريا التي يمكن ضبطها بشكل مصطنع تقدير.



استنادًا إلى نتائج التجارب ، يمكن للعلماء بالفعل أن يتخيلوا عن بعد مدى إمكانات رمز برنامج Cello ومستوى المشاكل التي سيساعد على حلها على مستوى العالم.

أحد المجالات المخطط لها هو إنشاء أنظمة بيولوجية معقدة - "محطات" داخل الخلية ، مما يسمح لها بالعثور على بؤر الأمراض وتحديدها وتحييدها بشكل مستقل عن طريق تطوير الدواء المطلوب حاليًا. وقد تكون واحدة من المشاكل الأولى التي تم حلها بنجاح على هذا المسار هي مشكلة السرطان: الخلايا البكتيرية المبرمجة بطريقة خاصة عند الالتقاء بالخلايا السرطانية المرضية يمكن أن تنتج الكمية اللازمة من الدواء المناسب للتعرض الجرعات المحلية.

لا تقتصر آفاق تطبيق تكنولوجيا Cello على المجال الطبي فقط. الزراعة هي أحد الاستخدامات البديلة العديدة الممكنة. على وجه الخصوص ، يُسمح بمعالجة غرس المحاصيل الزراعية المختلفة بالبكتيريا المبرمجة لإنتاج مبيدات حشرية - مركبات تدمر الحشرات الضارة عند اكتشافها.

تطبيق آخر للتكنولوجيا هو إنشاء خلايا خميرة خاصة قادرة على إيقاف عملية التخمير الخاصة بها إذا تم تشكيل الكثير من المنتجات الثانوية السامة.

بتطوير الفكرة ، يتوقع Voight أن اللغة الجديدة "Cello" لديها كل فرصة لتصبح المعيار في تطوير المخططات البيولوجية المبتكرة. والأهم من ذلك ، تسمح لك خوارزميات Cello بإنشاء مجموعة متنوعة من المخططات البيولوجية ثم التحقق من فعاليتها بسرعة ودقة. وفقًا لمختبر الأساتذة كريستوفر فويت ، سيتم توفير جميع تفاصيل الاكتشاف وهي متاحة للعرض والاستخدام مجانًا. هدية البروفيسور فويت السخية للبشرية هي بالتأكيد مصدر إلهام للخير ، وفي الوقت نفسه ، تنذر بالخطر إلى حد ما ، لأنها تفتح الوصول المجاني إلى مخزن المؤن البيولوجي لدينا ، وأين ، ومتى ، ومن الذي وعلى أي مستوى سيتم ادعاء هذه المعرفة لا يمكن التنبؤ بها من قبل الأستاذ نفسه لا أحد آخر.



_{ونشرت النتائج في عدد أبريل من المجلة.مصدر إضافي
لمشروع موقع "تشيلو" العلمي}

---

أعزائي القراء ، يسعدنا دائمًا أن نلتقي وننتظرك على صفحات مدونتنا. نحن على استعداد لمواصلة مشاركة أحدث الأخبار ومواد المراجعة والمنشورات الأخرى معك ، وسنحاول بذل قصارى جهدنا لجعل الوقت الذي تقضيه معنا مفيدًا لك. وبالطبع ، لا تنسى الاشتراك في أعمدتنا .

مقالاتنا وأحداثنا الأخرى

• نظرة عامة على كاميرا Netatmo الترحيبية. الأخ الكبير الجيد
• خصومات الربيع كيتشن ايد
• بيع الأدوات المفيدة والقطع المثيرة للاهتمام
• مقابل Jawbone UP3 مقابل Xiaomi Mi Band 1S Pulse - معركة قلوبنا!
• مجموعة مختارة من الساعات الذكية اليوم. ما الذي تغير؟
• خصومات الربيع على أجهزة Onkyo Hi-Fi
• يمنح لوجيتك قسم توم كلانسي

Source: https://habr.com/ru/post/ar392725/