Материалы портала «Научная Россия»

В Стэнфорде придумали «биоинтернет»

В Стэнфорде придумали «биоинтернет»
Биотехнологи решили передавать информацию между бактериями при помощи вируса

Учёные из Стэнфордского университета использовали вирус-бактериофаг M13 для создания «биологического интернета», или Bi-Fi. Их статья опубликована в Journal of Biological Engineering.

M13 – довольно безобидный вирус, паразитирующий на кишечной палочке. Моника Ортис (Monica Ortiz) и Дрю Энди (Drew Endy) решили использовать его способность упаковывать и передавать произвольные цепочки ДНК для создания некоей сети, в которой информация передаётся из клетки в клетку. Система существенно усложняет и увеличивает объём данных, курсирующий между клетками, и в перспективе даёт возможность контролировать целые биологические функции клеточных сообществ, пишет портал Phys.org.

Вирус M13 в сети упаковывает генетические сообщения. Он воспроизводится, захватывая цепочки ДНК (содержание которых можно контролировать), сворачивая их одну за другой и посылая дальше внутри своего белка, который может заражать клетки. В новом хозяине упакованное сообщение из ДНК разворачивается.

«Фактически мы отделили сообщение от канала. Теперь мы можем послать любое сообщение из ДНК к определённым клеткам в сложном сообществе микробов», – заявила Ортис. Именно в отделении сообщения состоит преимущество такого способа передачи информации перед простыми химическими механизмами взаимодействия клеток. «Если ваше сетевое соединение основано на сахаре, то можно передать только сигналы “больше сахара”, “меньше сахара”, “никакого сахара”», – объяснил ситуацию Энди. При помощи M13 можно создавать гораздо более сложные программы.

Огромен и объём передаваемой информации. В одном из опытов M13 упаковал цепочку ДНК более чем из 40 тысяч спаренных оснований – условно говоря, единиц и нолей этого «интернета». Как правило, генетические сообщения состоят из сотен и тысяч таких пар нуклеотидов.

Вирус M13 даёт мощный «сигнал» этой сети. Ортис удалось передать генетические сообщения между клетками, разделёнными желатиновым перегородками, на расстояние более 7 сантиметров.

Очевидно, что подобная методика может быть использована для создания биосинтетических фабрик, где огромное количество микробов сможет создавать сложные горюче-смазочные материалы, лекарства и прочие химические вещества. В далёкой перспективе – регенерация тканей и органов.

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий