Да си поиграем на господ

Инженери от Масачузетския технологичен институт (MIT) са разработили метод за програмиране на ДНК, който ще позволи на хора без задълбочени познания по биология да създават бактерии с желаните свойства. Казано накратко – да програмират ГМО-бактерии. Статия за това е публикувана в авторитетното научно списание Science.

Още по темата:

Целта на учените е била да се създаде удобен инструмент за създаване на биологичен аналог на логическите връзки в живата клетка. Всяка такава схема, която се състои от ДНК-компоненти, може да бъде поставена в бактерия, за да придобият способности да реагират правилно при определени условия на околната среда.

Първо, потребителят, както и в другите езици за програмиране, трябва да напише текстови код, който след това се „превежда“ на езика на нуклеиновите киселини.

Кодът описва логическите съставки, необходими за изпълнение на желаната функция – и се избира необходимата молекула ДНК.

Според учените такъв подход позволява да се проектират бактериални клетки, които може да произвеждат лекарства, както и дрожди, които спират процеса на ферментация, ако са се натрупали твърде много токсични продукти.

През последното десетилетие биолози и инженери са разработили много генетични устройства: сензори, носители на памет, биологичен часовник и много други. Всички те могат да бъдат комбинирани в различни схеми, за да се даде възможност да се подобри дадена функция в клетките или да се добавят нови.

Разработеният от учените език за програмиране на ДНК позволява и хора без специално образование да създават такива схеми.

Езикът се основава на Verilog, използвана при програми за компютърни чипове. За да получат версия за клетките, са били разработени изчислителни елементи и биологични сензори, които могат да бъдат кодирани под формата на ДНК. Сензорите могат да бъдат чувствителни към различни вещества като кислород или глюкоза, както и светлина, температура или киселинност.

Учените са успели да създадат 60 схеми с различни функции, а 45 от тях вече са работили добре в първия тест. Една от схемите е най-голямата верига от изкуствени биологични вериги, която включва 12 000 сдвоени бази ДНК.

Изследователите планират да усъвършенстват езика, за да получат бактерии, които да подобрят възможностите на човека да преработва лактозата, или на производството на инсектициди, ако растение е нападнато от вредители и други полезни свойства.

През 2015 година регулаторните органи в САЩ за първи път одобриха производството на генно-модифицирана сьомга. Освен това се разглежда възможността за комари, които да не са преносители на опасни тропически болести.