BIOENGENHARIA: COMPUTADORES EM CÉLULAS VIVAS.

Desde o século 19, quando Charles Babbage criou uma máquina de adição para a construção de tabelas matemáticas, os computadores têm percorreu um longo caminho de desenvolvimento. Na década de 1940, criou o primeiro computador ENIAC digital universal, funcionando em tubos de vácuo e eletricidade. Hoje em dia os computadores usam transistores baseados em materiais de alta tecnologia de semicondutores. Mas de acordo com cientistas em breve será o dia em que os computadores serão baseados em uma tecnologia nova descoberta relacionada à bioengenharia- uma ciência que examina computadores em termos de biologia.

E não estamos falando de supercomputadores que estão tentando (e principalmente não) para simular como o cérebro humano, e de organismos vivos com a capacidade de cálculos complexos. Cientistas da Universidade de Stanford dizem ter encontrado uma maneira de liberar uma invenção biológica de transistores.Transkriptory pode servir como um componente chave para cálculos lógicos -, bem como os transistores são do mesmo componente em electrónica"

- Diz Jerome Bonnet, Ph.D., que é formado em bioengenharia e um autor publicado do estudo.

Lógica digital é muitas vezes comparada com a lógica booleana - o sistema proposto pelo matemático George Boole, em 1854, que se destinava a provar os valores verdadeiros e falsos.Hoje lógica Booleana é essencialmente o mesmo que "zeros" e "uns", em um ambiente de computador. Válido - a porta do transistor é aberto, falso - de perto. Abrir-fechar. On-off, zero e um. Este é o fundamento. Mas, na lógica booleana também existem condições, "e" e "ou" - os dois chamado de o mais básico "porta". Na sua essência, "e" é "verdade" quando ambos os valores na expressão são realmente verdade, então não é "a" e "b" é o valor correto. "Ou" também pode ser uma "verdadeira" se os valores de uma ou ambas são verdadeiras.Em termos biológicos, a possibilidade de uma lógica, como ilimitado como na eletrônica". Explica a Bonn.

"Você pode descobrir se as células expostas a estímulos externos, como a glicose e cafeína. Portas booleanas, neste caso, lhe permitirá identificar e guardar a informação com a qual você pode descobrir quais as células são expostas, e que não está sujeito à influência externa. "

Usando a lógica portões Boole, opcionalmente, você pode até obter uma célula para parar a reprodução, quando a união de portas em um único sistema, você pode fazer com que as células para transmitir informações entre si. Obter uma espécie de "internet biológica".

"A utilização potencial de, neste caso, é limitada apenas pela imaginação do investigador"

- Disse o co-autor Monica Ortiz, que foi capaz de demonstrar a interação autônoma de células  de DNA baseadas em portas booleanas.

Para criar transkriptorov e portas lógicas, os investigadores usaram uma combinação da integrase enzima, que controlam o fluxo da RNA polimerase ao longo das cadeias de DNA . Se estivéssemos falando de eletrônica, o DNA atuar como condutores, e RNA polimerase - como os elétrons.

"Selecionando as enzimas necessárias é muito importante. Temos cuidadosamente seleccionadas enzimas que estão presentes em bactérias, fungos, plantas, animais para ver como variação nestes aqui bio-computadores irão interagir uns com os outros. Em outras palavras, nós temos que começar transkriptory similaridades entre transistores biológicos. Falando de transkriptorah, apenas uma pequena mudança ou reforçar integrase pode causar uma grande mudança no comportamento de quaisquer outros dois genes. "

A importância de amplificação de sinal cientistas descrevem o telefone exemplo, porque o primeiro transistor em electrónica começou a aplicar para substituir caros, os tubos de vácuo não fiáveis ​​e ineficiente, que não são permitidas para fazer chamadas telefónicas de longa intercontinental. Sinais eletrônicos que vem ao longo do fio, se a distância tornou-se cada vez mais fraco. Mas, então, sobre a forma como estes sinais são montados amplificadores que são cada vez que eles (os sinais) se dispersar. O mesmo também é importante no sistema biológico, quando falamos de transmissão do sinal entre os dois grupos de células.