Tranzistory už nevyrábíme jen z polovodičů, ale i z genetického materiálu. Prototypy biologických počítačů jsou již na světě. K počítači uvnitř buněk nás přiblížili inženýři ze Stanfordské univerzity, kteří nedávno vytvořili tranzistor z DNA bakterie E. coli. Říkají mu transkriptor a jde o pověstný chybějící článek. Každý moderní počítač má totiž tři hlavní funkce – informace ukládá, přenáší a zpracovává pomocí logických operací.
V minulosti americký vědec Jerome Bonnet už efektně předvedl, jak se v jediném gramu DNA dá uložit přímo neuvěřitelných sedm set terabytů, tedy sedmsettisíc gigabajtů dat. Podobně je již na světě i systém pro přenos genetických informací mezi buňkami. Chyběla však část, která by průtok dat zpracovala, kontrolovala a regulovala. Až donedávna.
Biologické počítače v buňkách
Každý živý organismus je tak trochu počítač – včetně bakterií. „Každý systém, co přijímá a zpracovává informace, aby je pak využil, můžeme vnímat jako počítačový systém,“ vysvětluje šéf Stanfordského vědeckého týmu Drew Endy. Bakterie E. coli přijímá data typu „kde je jídlo“ či „jaká je teplota“, potom je zpracuje a výsledkem jsou jednoduché rozhodnutí. Například zda nastal čas na reprodukci.
Sponzorováno
Výzvou bylo přizpůsobit tyto vrozené počítačové vlohy bakterie našim potřebám. Zdá se, že se to podařilo. Vědci vyrobili transkriptor úpravou části DNA bakterie E. coli. Tak jako miliony tranzistorů ve vašich počítačích prostřednictvím vypínání a zapojení elektrického proudu regulují a zpracovávají data, transkriptory dělají totéž pomocí propouštění enzymů. V obou případech se tedy vše svádí na staré dobré nuly a jedničky. Zatím se podařilo vytvořit jen několik jednoduchých logických obvodů z genetického materiálu, ale důležité je, že fungují na stejném principu jako klasické počítače. Vědci například dokážou naprogramovat buňku, aby změnila barv , pokud vstupní informací bude přítomnost enzymu A i enzymu B.
Ve světě křemíkových tranzistorů se obvodu fungujícímu na tomto principu říká hradlo AND. Tranzistory z genetického materiálu zřejmě tak brzy nebudou součástí našich tabletů či notebooků. Ale to ani není cílem jejich tvůrců. Biologické počítače mohou být nejužitečnější právě v buňkách.
Například se dají využít k monitorování výskytu karcinogenních chemických látek. „Zjistili byste, zda máte první příznaky rakoviny,“ vysvětluje americký odborník Timothy Lu. „S ještě lepším programováním by biologické počítače možná dokázaly vytvořit lék nebo přímo útočit na nádor. To je ale hudba budoucnosti. Pylně však na tom pracujeme.“
VIDEO: O biologických počítačích
Sponzorováno
Sponzorováno
Autorem článku je naše redakce
Líbil se vám náš článek? Sdílejte ho, uděláte nám radost
Štítky: Moderní medicína
Přečtěte si také naše další články