Celice bo mogoče programirati z zadnjim izumom na področju biotehnologije. Foto: <a href=freedigitalphotos.net">
Celice bo mogoče programirati z zadnjim izumom na področju biotehnologije. Foto: freedigitalphotos.net

Stanfordovim bioinženirjem je uspelo sestaviti prvi biološki tranzistor iz genetskih materialov – DNK-ja in RNK-ja, piše na spletni strani fakultete Stanford School of Medicine. Iznajdba transkriptorja je tako inženirjem dala na voljo še zadnjo, tretjo komponento na poti k biološkemu računalniku. Ta pa bi lahko prinesla izjemne novosti. V celicah bi npr. lahko spremljali stik celice z zunanjimi dražljaji, ali pa bi jih lahko celo sprogramirali tako, da bi se celica izklopila, recimo ob pojavu rakavih celic.
"Lahko bi na primer preizkusil, ali je bila celica izpostavljena glukozi ali pa kofeinu. BIL-vrata bi vam omogočila, da to določite, shranite informacijo in nato z lahkoto določite celice, ki so bile izpostavljene," je daljnosežne aplikacije pojasnil "krivec" za nov izum Jerome Bonnet.

Omejitev je le domišljija

Z uporabo transkriptorjev je ekipi namreč uspelo ustvariti t. i. logična vrata, ki so zmožna proizvajati kombinacije odgovorov "true" (op. a. "resnično", v računalništvu je izraz predstavljen s številko 1) oz. "false" ("napačno", predstavlja ga številka 0) na praktično katero koli biokemično vprašanje v celici. Če je odgovor true, se vrata odprejo, če je odgovor false, ostanejo zaprta.
Skupina je na transkriptorju utemeljena logična vrata poimenovala BIL-vrata (ang. Boolean Integrase Logic gates), ta pa so zmožna vseh sedmih osnovnih logičnih vrat - AND, OR, XOR, NOT, NAND, NOR in XNOR.
Vzori iz elektronike
Podobno kot v elektroniki tranzistor nadzira tok elektronov po vezju, transkriptor nadzoruje tok beljakovine RNK-polimeraza vzdolž DNK-ja. V tem primeru DNK deluje kot žica, RNK-polimeraza kot elektron, transkriptor pa nadzoruje encim, imenovan integraza, ki nadzoruje tok RNK-polimeraze.
Z majhno spremembo v izrazu integraze, ki se zgodi s pomočjo transkriptorja, pa se lahko dosežejo velike spremembe v zapisu katerih koli dveh drugih genov.
Vse je torej nared za sestavljanje biološkega računalnika – tega se bo lahko sprogramiralo, da ugotavlja dogodke v celici. Če bo dogodek v celici ustrezal programski definiciji, se bodo vrata za "signal" oz. RNK-polimerazo odprla, transkriptor bo signal spremenil, celica pa bo nato izvedla želeni programirani odziv.