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

28.03.2014
Компания HTC официально представила новый флагманский смартфон One (M8). HTC One (M8) выйдет в трех цветах — темно-серый металлик, светлый серебристый и золотой.
24.02.2013
Николас Аллегра (Nicholas Allegra), известный под ником Comex, создатель джейлбрейка для iPhone и iPad, сообщил, что переходит на стажировку в Google. Как заявил взломщик в своем микроблоге, его работа не будет связанна с мобильной операционной системой Android, поскольку последняя его не интересует настолько, чтобы ее взламывать. Напомним, что с осени 2011 до осени 2012 года Аллегра стажировался в Apple. По его словам, уйти из компании ему пришлось из-за того, что он вовремя не ответил на письмо от руководства с предложением продлить контракт. Прославился хакер тем, что с 2007 по 2011 год выпустил серию инструментов для джейлбрейка iPhone, iPad и iPod touch.
10.11.2016
С каким интернет-соединением лучше играть в онлайн-игры? Ответ прост: конечно с проводным. Это логичный ответ, хотя на самом деле качество вашей игры зависит не от типа интернет-соединения, а от его качества.
24.03.2014
Перед тем, как перейти к вопросу выбора роутера для дома, выясните, какой тип подключения вы используете и определите то, как планируется соединять компьютеры с маршрутизатором: через кабель Ethernet или с помощью Wi-Fi.
07.04.2014
Новый ультрабук компании ThinkPad X1 Carbon и панорамный монитор ThinkVision LT2934z завоевали награду Red Dot Design Award в высшей номинации Лучшие из лучших. Также не остались  без наград и другие известные продукты бренда планшет ThinkPad 8, чехол для планшета ThinkPad 8 Quickshot Cover, сумка ThinkPad Ultra Messenger и монитор с сенсорным экраном ThinkVision LT1423p. Награда будет вручена Lenovo на официальной церемонии награждения победителей Red Dot 2014, которая состоится 7 июля 2014 года в Германии.  

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