Violoncelo - linguagem de programação de células vivas
Bem-vindo às páginas do blog iCover ! A tecnologia de código de software Cello, desenvolvida por uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), Universidade de Boston e Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, permite prescrever o conjunto de propriedades necessárias no DNA das células bacterianas e criar circuitos biológicos com os parâmetros lógicos necessários que funcionam diretamente dentro de uma célula viva.
O conceito de violoncelo é baseado em uma idéia brilhantemente simples de que os processos que ocorrem nas células biológicas dos organismos podem ser programados usando métodos semelhantes aos algoritmos computacionais de sistemas de computadores familiares. Usando essa premissa, os cientistas foram capazes de criar uma nova linguagem de programação para elementos lógicos baseados em ácidos nucléicos.Os experimentos já realizados por um grupo de pesquisadores confirmaram a viabilidade do conceito teórico de "Violoncelo" na prática. A escala das idéias propostas e os primeiros resultados obtidos são impressionantes. Durante os experimentos, esquemas biológicos de trabalho foram criados, consistindo em seqüências de até 12.000 bases de DNA, baseadas em sete elementos lógicos básicos. Usando seus algoritmos, os cientistas coletaram cerca de 60 esquemas biológicos, 45 dos quais realizaram suas tarefas muitas vezes de acordo com a prescrição do programa. O estudo dos resultados da primeira série de testes e a eliminação dos erros identificados tornaram possível, finalmente, elevar a porcentagem de circuitos funcionando corretamente para 95%."Ao trabalhar com bactérias, você usa uma linguagem de programação de texto, assim como programa um computador ou microcontrolador, mas traduz as informações de texto em uma linguagem de ácidos nucléicos", disse Christopher Voigt, professor do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. "O texto do programa original se transforma em uma seqüência de DNA que é sintetizada por qualquer um dos métodos conhecidos e acessíveis e colocada dentro de uma célula viva." Podemos dizer que as bactérias modificadas usando a linguagem Violoncelo literalmente se transformam em sistemas complexos contendo temperatura, luz, acidez, conteúdo de oxigênio e outros parâmetros ambientais da bactéria que podem ser configurados artificialmente usando discrição.
Com base nos resultados dos experimentos, os cientistas já podem imaginar remotamente quão grande é o potencial do código do programa para violoncelo e qual o nível de problemas que ele ajudará a resolver globalmente.Uma das áreas planejadas é a criação de sistemas biológicos complexos - “estações” dentro da célula, permitindo que ela encontre, identifique e neutralize independentemente os focos de doenças, desenvolvendo a droga atualmente necessária. E um dos primeiros problemas que foram resolvidos com sucesso nesse caminho pode ser o problema do câncer: as células bacterianas programadas de maneira especial ao encontrar células cancerígenas patológicas podem produzir a quantidade necessária do medicamento certo para a exposição posológica local.As perspectivas para a aplicação da tecnologia Cello não se limitam apenas ao campo médico. Um dos muitos usos alternativos possíveis é a agricultura. Em particular, é permitido processar plantios de várias culturas agrícolas com bactérias programadas para produzir inseticidas - compostos que destroem insetos nocivos quando são detectados.Outra aplicação da tecnologia é a criação de células de levedura especiais que serão capazes de interromper seu próprio processo de fermentação se forem formados muitos subprodutos tóxicos.Desenvolvendo a idéia, Voight prevê que a nova linguagem "Violoncelo" tem todas as chances de se tornar o padrão no desenvolvimento de esquemas biológicos inovadores. E, o mais importante, os algoritmos de violoncelo permitem criar uma variedade de esquemas biológicos e, em seguida, verificar sua eficácia com muita rapidez e precisão. De acordo com o laboratório do professor Christopher Voight, todos os detalhes da descoberta serão fornecidos e estarão disponíveis para visualização e uso gratuitos. O generoso presente do professor Voight para a humanidade certamente inspira o bem e, ao mesmo tempo, é um tanto alarmante, pois fornece acesso gratuito à nossa despensa biológica e onde, quando, por quem e em que nível esse conhecimento será reivindicado não pode ser previsto pelo próprio professor. mais ninguém.
Os resultados são publicados na edição de abril da revista.
Site do projeto “Violoncelo” de ciências
Fonte adicional
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