Cello - lenguaje de programación de células vivas
¡Bienvenido a las páginas del blog de iCover ! La tecnología de código del software Cello, desarrollada por un equipo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la Universidad de Boston y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, le permite prescribir el conjunto de propiedades requeridas en el ADN de las células bacterianas y crear circuitos biológicos con los parámetros lógicos necesarios que funcionan directamente dentro de una célula viva.
El concepto de violonchelo se basa en una idea brillante y simple de que los procesos que ocurren en las células biológicas de los organismos pueden programarse utilizando métodos similares a los algoritmos computacionales de los sistemas informáticos familiares. Usando esta premisa, los científicos pudieron crear un nuevo lenguaje de programación para elementos lógicos basados en ácidos nucleicos.Los experimentos ya realizados por un grupo de investigadores confirmaron la viabilidad del concepto teórico de "violonchelo" en la práctica. La escala de las ideas propuestas y los primeros resultados obtenidos son muy impresionantes. Durante los experimentos, se crearon esquemas biológicos de trabajo, que consisten en secuencias de hasta 12,000 bases de ADN, que se basaron en siete elementos lógicos básicos. Usando sus algoritmos, los científicos recolectaron alrededor de 60 esquemas biológicos, 45 de los cuales desarrollaron sus tareas muchas veces de acuerdo con la prescripción del programa. El estudio de los resultados de la primera serie de pruebas y la eliminación de errores identificados permitieron en última instancia llevar el porcentaje de circuitos que funcionan correctamente al 95%."Al trabajar con bacterias, utiliza un lenguaje de programación de texto al igual que programa una computadora o microcontrolador, pero traduce la información de texto a un lenguaje de ácidos nucleicos", dijo Christopher Voigt, profesor del Instituto de Tecnología de Massachusetts. “El texto del programa original se convierte en una secuencia de ADN que se sintetiza por cualquiera de los métodos conocidos y accesibles y se coloca dentro de una célula viva. Podemos decir que las bacterias modificadas usando el lenguaje Cello literalmente se convierten en sistemas complejos que contienen temperatura, luz, acidez, contenido de oxígeno y otros parámetros ambientales de la bacteria que pueden establecerse artificialmente usando discrecion.
Con base en los resultados de los experimentos, los científicos ya pueden imaginar remotamente cuán grande es el potencial del código del programa Cello y qué nivel de problemas ayudará a resolver a nivel mundial.Una de las áreas planificadas es la creación de sistemas biológicos complejos: "estaciones" dentro de la célula, lo que le permite encontrar, identificar y neutralizar de forma independiente los focos de enfermedades mediante el desarrollo del medicamento que se necesita actualmente. Y uno de los primeros problemas que se han resuelto con éxito a lo largo de este camino puede ser el problema del cáncer: las células bacterianas programadas de manera especial cuando se encuentran con células cancerosas patológicas pueden producir la cantidad necesaria del medicamento adecuado para la exposición local dosificada.Las perspectivas para la aplicación de la tecnología Cello no se limitan solo al campo médico. Uno de los muchos usos alternativos posibles es la agricultura. En particular, está permitido procesar plantaciones de varios cultivos agrícolas con bacterias programadas para producir insecticidas, compuestos que destruyen insectos dañinos cuando se detectan.Otra aplicación de la tecnología es la creación de células de levadura especiales que podrán detener su propio proceso de fermentación si se forman demasiados subproductos tóxicos.Al desarrollar la idea, Voight predice que el nuevo lenguaje "Cello" tiene todas las posibilidades de convertirse en el estándar en el desarrollo de esquemas biológicos innovadores. Y, lo que es más importante, los algoritmos de violonchelo le permitirán crear una variedad de esquemas biológicos y luego verificar su efectividad de manera muy rápida y precisa. Según el laboratorio de los profesores Christopher Voight, todos los detalles del descubrimiento se proporcionarán y estarán disponibles para su visualización y uso gratuitos. El generoso regalo del profesor Voight para la humanidad ciertamente inspira para el bien y, al mismo tiempo, es algo alarmante, ya que proporciona acceso gratuito a nuestra despensa biológica, y el profesor no puede predecir dónde, cuándo, a qué nivel y a qué nivel será reclamado este conocimiento. nadie mas.
Los resultados se publican en la edición de abril de la revista.
Sitio web del proyecto "Cello" de Science
Fuente adicional
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