В генной инженерии нашли применение Java | Ofisp.org

В генной инженерии нашли применение Java

04 Март 201303:4

Ученые-биотехнологи из международной научной организации Open Facility Advancing Biotechnology (BIOFAB) работают над созданием механизма управления генетической информацией, который позволит программировать живые клетки. Прообразом «языка программирования тела» ученые выбрали Java, а результаты разработки планируется открыть по модели Open Source.

Дрю Энди (Drew Endy), один из руководителей BIOFAB, рассказал ресурсу Wired о том, что его организация в настоящий момент ведет работу над своеобразным «языком программирования», использующим генетические данные для изменения поведения живых клеток. Инициатива BIOFAB является частью активно развивающегося научного направления – генной инженерии, исследующего возможности изменения человеческого тела через изменение генома.

Гены, содержащиеся в клетках, несут в себе информацию, которая определяет, как клетка функционирует, причем некоторые части генома проявляют себя схожим образом в различных типах клеток и живых организмов. Этот факт позволил Дрю Энди и его команде предположить возможность создания своеобразного «языка программирования», при помощи которого ученые смогли бы управлять генной экспрессией – проявлением генов в организме в форме некоторых специфических для них признаков.

Говоря о генной экспрессии, команда Энди называет её «прослойкой между геномом и динамическими жизненными процессами». По словам Цива Бар-Йозефа (Ziv Bar-Joseph), специалиста по биоинформатике университета Карнеги-Меллон, механизм генной экспрессии не сильно отличается от того, как сообщаются между собой компьютерные системы, причем одно и то же поведение наблюдается от системы к системе. Действительно, уже с конца шестидесятых годов XX века компьютерные системы создавались во многом по образу и подобию живых организмов, наделяясь способностью работать автономно и обмениваться информацией по стандартизированным путям.

Идея команды состоит в том, чтобы построить платформу для программирования, которая будет работать на самых различных типах клеток. В девяностых годах прошлого века в мире вычислительной техники была создана такая платформа, использующаяся для построения приложений, работающих на совершенно различных системах – виртуальная машина Java. Суть идеи команды Энди заключается в том, чтобы воспроизвести Java VM внутри живой клетки.

«Программное обеспечение на Java способно работать на множестве различных аппаратных платформ и информационных систем. Эта переносимость обеспечивается виртуальной машиной Java, которая создает единую операционную среду на большом разнообразии платформ, так как код Java выполняется в замкнутой локальной среде, – пояснил Энди. – В синтетической биологии аналогом виртуальной машины Java будет искусственно созданный отдел клетки любого типа, необходимый для того, чтобы измененная ДНК не работала, где попало. Она должна работать в отделе клетки, предоставляющем единую изолированную среду для выполнения кода ДНК».

Энди сообщил, что в настоящий момент команда находится в поисках коммерческой компании, которая смогла бы помочь BIOFAB воссоздать это видение Java – очень близкое к оригинальному видению Sun Microsystems (создателя Java) – в мире биологии. Как и Sun, команда Энди придерживается философии Open Source: язык BIOFAB будет бесплатно доступен для использования, а его разработка будет вестись сообществом.

Проект BIOFAB пока что находится на ранней стадии. В настоящий момент Дрю Энди и команда работают над базовыми конструкционными блоками, своеобразной «грамматикой» языка. Одним из последних достижений команды, недавно освещенным журналом Science, стала разработка способа контролировать и усиливать сигналы, которые геном передает клетке. Сам Энди сравнивает этот процесс с работой старинного телеграфа.

«Если вы хотите послать телеграмму из Сан-Франциско в Лос-Анджелес, сигналы могут ослабеть, двигаясь по проводам, – рассказывает Энди о последнем открытии. – В какой-то момент вам понадобится релейная система, которая уловит сигналы до того, как они окончательно превратятся в шум, и усилит их до уровня, достаточного для дальнейшей передачи».

В настоящий момент команда добилась того, что может «с очень высокой долей вероятности» искусственно вызвать экспрессию до десяти генов. Этот факт демонстрирует, с какой скоростью развивается генная инженерия: год назад на то, чтобы вызвать экспрессию всего одного гена, потребовалось около семисот попыток.

С появлением языка программирования к концу десятилетия число генов должно увеличиться до сотни, заявляет Энди. Кроме того, исследователи стремятся сделать язык нечувствительным к вводу, чтобы клетки могли производить экспрессию именно тех генов, которые требуются исследователю, аналогично функции printf в программировании, которая осуществляет вывод вне зависимости от того, какой набор символов ей передан.

Энди убежден, что работа его команды гораздо более применима в реальной жизни, нежели люди могут себе вообразить.

Источник: CNews.ru.

Похожие материалы

22.04.2014
Компания AMD анонсировала второе поколение гибридных процессоров AMD Opteron X-серии под кодовым названием Berlin. Как сообщили CNews в AMD, новые APU работают под управлением операционной системы Fedora — дистрибутива Linux, который спонсируется компанией Red Hat и поддерживается сообществом, предлагая разработчикам и ИТ-специалистам по всему миру привычную операционную среду корпоративного уровня.
15.05.2014
Спецификация USB SuperSpeed пройдет через ряд эволюционных преобразований, которые не оставят интерфейсу Thunderbolt возможностей для расширения использования. USB SuperSpeed и Thunderbolt недавно были обновлены — первая технология до версии 3.1 (или SuperSpeed+), вторая — до версии 2. В обоих случаях, по сравнению с USB 3.1 и Thunderbolt2 соответственно, максимальная пропускная способность удвоилась — до 10 и 20 Гбит/c.
15.05.2014
Компания Samsung представила вторую версию своей платформы Knox, обеспечивающей безопасность данных и приложений, однако ее преимуществами могут воспользоваться только обладатели нового смартфона Galaxy S5. Популярность смартфонов Samsung открыла компании дверь в корпоративный мир благодаря проектам BYOD, но для того, чтобы завоевать доверие ИТ-служб, ей придется пройти еще долгий путь.
23.10.2013
Прежде чем приступить к созданию сайта, необходимо понять, из каких этапов будет состоять работа и какими критериями руководствоваться. Сначала утвержддается каркас сайта: заказчик долен изложить все свои пожелания, а исполнитель, руководствуясь полученной информацией, — воплотить ее в предварительном макете. Затем согласовываются структура и разделы. Главное, чтобы заказчик хорошо представлял, какое количество разделов будет на сайте и какая в каждом из них будет размещена информация. Кроме того, на данном этапе следует выбрать оптимальный способ навигации.
26.10.2013
Для того чтобы интернет-ресурс стал максимально известен и привлекателен для целевой аудитории пользолвателей Интернета, при его создании и продвижении необходимо учитывать множество многочисленных нюансов, без которых невозможно достичь цели. Как вывести сайт на высокие позиции в поисковых системах и какие меры предпринимать, чтобы меры по продвижению были эффективными? 

Оборудование:

Общие характеристики Тип: Wi-Fi точка доступа Стандарт беспроводной связи: 802.11n, частота 2.4 ГГц...
→ Оставить отзыв
Для начала давайте определим что такое IPTV и мини-роутер. Мини-роутер (маршрутизатор) – сетевое...
→ Оставить отзыв
Подключение При подключении нового роутера к сети интернет необходимо подключить кабель провайдера...
→ Оставить отзыв
Сначала – посмотрим, что такое Wi-Fi 3G роутер вообще, и чем такие решения лучше «модемов». В...
→ Оставить отзыв