Violoncelle - langage de programmation de cellules vivantes
Bienvenue sur les pages du blog iCover ! La technologie de code logiciel Cello, développée par une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT), de l'Université de Boston et du National Institute of Standards and Technology, vous permet de prescrire l'ensemble requis de propriétés dans l'ADN des cellules bactériennes et de créer des circuits biologiques avec les paramètres logiques nécessaires qui fonctionnent directement à l'intérieur d'une cellule vivante.
Le concept Cello est basé sur une idée brillamment simple que les processus se produisant dans les cellules biologiques des organismes peuvent être programmés en utilisant des méthodes similaires aux algorithmes de calcul des systèmes informatiques familiers. En utilisant cette prémisse, les scientifiques ont pu créer un nouveau langage de programmation pour les éléments logiques basés sur les acides nucléiques.Les expériences déjà menées par un groupe de chercheurs ont confirmé la viabilité du concept théorique de "violoncelle" dans la pratique. L'ampleur des idées proposées et les premiers résultats obtenus sont très impressionnants. Au cours des expériences, des schémas biologiques fonctionnels ont été créés, consistant en des séquences allant jusqu'à 12 000 bases d'ADN, qui étaient basées sur sept éléments logiques de base. En utilisant leurs algorithmes, les scientifiques ont collecté environ 60 de ces schémas biologiques, dont 45 ont effectué leurs tâches plusieurs fois conformément à la prescription du programme. L'étude des résultats de la première série de tests et l'élimination des bugs identifiés ont permis de porter à terme le pourcentage de circuits fonctionnant correctement à 95%."En travaillant avec des bactéries, vous utilisez un langage de programmation de texte comme vous programmez un ordinateur ou un microcontrôleur, mais en traduisant les informations textuelles dans un langage d'acides nucléiques", a déclaré Christopher Voigt, professeur au Massachusetts Institute of Technology. "Le texte du programme original se transforme en une séquence d'ADN qui est synthétisée par l'une des méthodes bien connues et accessibles et placée à l'intérieur d'une cellule vivante." Nous pouvons dire que les bactéries modifiées en utilisant le langage du violoncelle se transforment littéralement en systèmes complexes contenant la température, la lumière, l'acidité, la teneur en oxygène et d'autres paramètres environnementaux de la bactérie qui peuvent être définis artificiellement en utilisant discrétion.
Sur la base des résultats des expériences, les scientifiques peuvent déjà imaginer à distance l’ampleur du potentiel du code du programme Cello et le niveau de problèmes qu’il aidera à résoudre à l’échelle mondiale.L'un des domaines prévus est la création de systèmes biologiques complexes - des «stations» à l'intérieur de la cellule, lui permettant de trouver, d'identifier et de neutraliser indépendamment les foyers de maladies en développant le médicament actuellement nécessaire. Et l'un des premiers problèmes résolus avec succès sur cette voie peut être le problème du cancer: les cellules bactériennes programmées de manière spéciale, lors de la rencontre avec des cellules cancéreuses pathologiques, peuvent produire la quantité nécessaire du bon médicament pour une exposition locale dosée.Les perspectives d'application de la technologie Cello ne se limitent pas au seul domaine médical. L'agriculture est l'une des nombreuses utilisations alternatives possibles. En particulier, il est autorisé de traiter les plantations de diverses cultures agricoles avec des bactéries programmées pour produire des insecticides - des composés qui détruisent les insectes nuisibles lorsqu'ils sont détectés.Une autre application de la technologie est la création de cellules de levure spéciales qui pourront arrêter leur propre processus de fermentation si trop de sous-produits toxiques se forment.En développant l'idée, Voight prédit que le nouveau langage «Violoncelle» a toutes les chances de devenir la norme dans le développement de schémas biologiques innovants. Et, surtout, les algorithmes de violoncelle vous permettront de créer une variété de schémas biologiques, puis de vérifier leur efficacité très rapidement et avec précision. Selon le laboratoire des professeurs Christopher Voight, tous les détails de la découverte seront fournis et sont disponibles pour une visualisation et une utilisation gratuites. Le don généreux du professeur Voight à l'humanité inspire certainement pour le bien et, en même temps, est quelque peu alarmant, car il permet un accès gratuit à notre garde-manger biologique, et où, quand, par qui et à quel niveau ces connaissances seront revendiquées ne peut pas être prédite par le professeur lui-même personne d'autre.
Les résultats sont publiés dans le numéro d'avril du magazine.
Site Web du projet scientifique «Violoncelle»
Source supplémentaire
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