Cello - lebende Zellprogrammiersprache
Willkommen auf den iCover- Blog- Seiten ! Mit der Cello-Software-Code-Technologie, die von einem Team von Wissenschaftlern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) der Boston University und am National Institute of Standards and Technology entwickelt wurde, können Sie die erforderlichen Eigenschaften in der DNA von Bakterienzellen vorschreiben und biologische Schaltkreise mit den erforderlichen logischen Parametern erstellen, die direkt in einer lebenden Zelle funktionieren.
Das Cello-Konzept basiert auf einer genial einfachen Idee, dass die in den biologischen Zellen von Organismen ablaufenden Prozesse mit Methoden programmiert werden können, die den Berechnungsalgorithmen bekannter Computersysteme ähneln. Mit dieser Prämisse konnten Wissenschaftler eine neue Programmiersprache für auf Nukleinsäuren basierende Logikelemente erstellen.Die bereits von einer Gruppe von Forschern durchgeführten Experimente bestätigten die Realisierbarkeit des theoretischen Konzepts von "Cello" in der Praxis. Das Ausmaß der vorgeschlagenen Ideen und die ersten erzielten Ergebnisse sind sehr beeindruckend. Während der Experimente wurden funktionierende biologische Schemata erstellt, die aus Sequenzen von bis zu 12.000 DNA-Basen bestehen, die auf sieben logischen Grundelementen basieren. Mithilfe ihrer Algorithmen sammelten die Wissenschaftler etwa 60 solcher biologischer Schemata, von denen 45 ihre Aufgaben gemäß der Programmvorschrift viele Male erarbeiteten. Die Untersuchung der Ergebnisse der ersten Testreihe und die Beseitigung identifizierter Fehler ermöglichten es uns, den Prozentsatz der korrekt funktionierenden Schaltkreise letztendlich auf 95% zu bringen."Wenn Sie mit Bakterien arbeiten, verwenden Sie eine Textprogrammiersprache wie einen Computer oder einen Mikrocontroller, übersetzen jedoch Textinformationen in eine Sprache der Nukleinsäuren", sagte Christopher Voigt, Professor am Massachusetts Institute of Technology. "Der Text des ursprünglichen Programms verwandelt sich in eine DNA-Sequenz, die mit einer der bekannten und zugänglichen Methoden synthetisiert und in einer lebenden Zelle platziert wird." Wir können sagen, dass Bakterien, die mit der Cello-Sprache modifiziert wurden, buchstäblich zu komplexen Systemen werden, die Temperatur, Licht, Säuregehalt, Sauerstoffgehalt und andere Umweltparameter des Bakteriums enthalten, die künstlich eingestellt werden können Diskretion.
Basierend auf den Ergebnissen der Experimente können sich Wissenschaftler bereits aus der Ferne vorstellen, wie groß das Potenzial des Cello-Programmcodes ist und welche Probleme er weltweit lösen kann.Einer der geplanten Bereiche ist die Schaffung komplexer biologischer Systeme - „Stationen“ innerhalb der Zelle, die es ihr ermöglichen, die Krankheitsherde durch die Entwicklung des derzeit benötigten Arzneimittels unabhängig zu finden, zu identifizieren und zu neutralisieren. Und eines der ersten Probleme, die auf diesem Weg erfolgreich gelöst wurden, ist möglicherweise das Problem des Krebses: Bakterienzellen, die auf besondere Weise programmiert wurden, können bei Treffen mit pathologischen Krebszellen die erforderliche Menge des richtigen Arzneimittels für die lokale Dosierung produzieren.Die Aussichten für die Anwendung der Cellotechnologie beschränken sich nicht nur auf den medizinischen Bereich. Eine der vielen möglichen alternativen Anwendungen ist die Landwirtschaft. Insbesondere dürfen Pflanzen verschiedener landwirtschaftlicher Kulturpflanzen mit Bakterien verarbeitet werden, die so programmiert sind, dass sie Insektizide produzieren - Verbindungen, die schädliche Insekten zerstören, wenn sie entdeckt werden.Eine weitere Anwendung der Technologie ist die Schaffung spezieller Hefezellen, die ihren eigenen Fermentationsprozess stoppen können, wenn zu viele toxische Nebenprodukte gebildet werden.Voight entwickelt die Idee und prognostiziert, dass die neue Sprache „Cello“ jede Chance hat, zum Standard bei der Entwicklung innovativer biologischer Systeme zu werden. Und vor allem können Sie mit den Cello-Algorithmen eine Vielzahl von biologischen Schemata erstellen und deren Wirksamkeit sehr schnell und genau überprüfen. Laut dem Labor der Professoren Christopher Voight werden alle Details der Entdeckung zur Verfügung gestellt und können kostenlos angesehen und verwendet werden. Das großzügige Geschenk von Professor Voight an die Menschheit inspiriert sicherlich zum Guten und ist gleichzeitig etwas alarmierend, da es freien Zugang zu unserer biologischen Speisekammer bietet und wo, wann, von wem und auf welcher Ebene dieses Wissen beansprucht wird, kann der Professor selbst nicht vorhersagen sonst niemand.
Die Ergebnisse werden in der April-Ausgabe des Magazins veröffentlicht.Wissenschaft "Cello"
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