Даже клетки теперь думают нулями и единицами. Биологи буквально спаяли микросхему из молекул РНК под диктовку алгоритмов
NewsMakerУченые из Дармштадта научили молекулы принимать решения строго по законам математики.
Пандемия COVID-19 показала, как быстро современные биотехнологии могут создавать новые вакцины. Теперь тот же подход приходит и в синтетическую биологию: исследователи учатся задавать клеткам четкие правила работы, при которых наличие одних молекул и отсутствие других определяет, будет ли клетка производить конкретный белок. Исследователи из Центра синтетической биологии Технического университета Дармштадта разработали РНК-переключатель , который работает по принципу логического элемента NAND — одного из базовых компонентов цифровых схем.
Над проектом трудились две исследовательские группы центра, занимающиеся синтетической РНК-биологией и самоорганизующимися системами.
В основе конструкции лежат так называемые рибопереключатели. Так называют участки РНК, которые способны реагировать на небольшие молекулы — лиганды. Лигандом называют молекулу, которая может специфически связываться с другой молекулой и менять ее свойства. В клетке такими лигандами часто выступают метаболиты, сигнальные молекулы или небольшие химические соединения.
Когда рибопереключатель входит в состав матричной РНК (мРНК), он может управлять синтезом белка. Если нужный лиганд связывается с участком РНК, молекула меняет пространственную форму. Из-за такой перестройки рибосома — клеточный комплекс, который считывает мРНК и собирает белок — сталкивается с препятствием и прекращает работу. В результате производство белка останавливается.
Пандемия COVID-19 показала, как быстро современные биотехнологии могут создавать новые вакцины. Теперь тот же подход приходит и в синтетическую биологию: исследователи учатся задавать клеткам четкие правила работы, при которых наличие одних молекул и отсутствие других определяет, будет ли клетка производить конкретный белок. Исследователи из Центра синтетической биологии Технического университета Дармштадта разработали РНК-переключатель , который работает по принципу логического элемента NAND — одного из базовых компонентов цифровых схем.
Над проектом трудились две исследовательские группы центра, занимающиеся синтетической РНК-биологией и самоорганизующимися системами.
В основе конструкции лежат так называемые рибопереключатели. Так называют участки РНК, которые способны реагировать на небольшие молекулы — лиганды. Лигандом называют молекулу, которая может специфически связываться с другой молекулой и менять ее свойства. В клетке такими лигандами часто выступают метаболиты, сигнальные молекулы или небольшие химические соединения.
Когда рибопереключатель входит в состав матричной РНК (мРНК), он может управлять синтезом белка. Если нужный лиганд связывается с участком РНК, молекула меняет пространственную форму. Из-за такой перестройки рибосома — клеточный комплекс, который считывает мРНК и собирает белок — сталкивается с препятствием и прекращает работу. В результате производство белка останавливается.