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

04.12.2013
Президент России Владимир Путин против слишком больших ограничений в Интернете. «Это самый простой и вредный путь», – подчеркнул глава государства на встрече со студентами-юристами. Путин заметил, что Интернет – сравнительно новая площадка для общения людей, и там порой выплескивают то, что в обычной жизни сказать не могут. «Второе – на этом можно заработать и заработать много», – сказал он.
27.06.2014
 Компания Google на днях запустила новый сервис под названием Google Domains, который предоставит пользователям возможность регистрировать доменные имена через одну из крупнейших интернет-компаний в мире. На данный момент сервис тестируется в бета-версии, а его услуги в течение тестового периода будут предоставляться далеко не всем, а лишь выборочно. По сути, желающие зарегистрировать новый домен через Google должны будут ввести специальный пригласительный код.
29.04.2014
Угрозы остаться с неподдерживаемой операционной системой оказалось недостаточно, чтобы остановить сокращение продаж ПК в первом квартале нынешнего года. По данным IDC, мировой объем поставок ПК за первые три месяца года оказался на 4,4% ниже, чем за тот же период прошлого, и составил 73,4 млн штук. Некоторые организации в связи с окончанием поддержки Windows XP все же вынуждены были заняться обновлением своих компьютеров. Кроме того, снижение спроса на планшеты, обусловленное насыщением рынка, немного помогло продажам ноутбуков.
09.10.2015
Помимо пользования услугами интернета большинство крупных операторов связи предлагает дополнительную услугу – цифровое телевидение. У местных интернет-операторов в различных районах также есть такая услуга. Чтобы этим воспользоваться, необходимо, чтобы на вашем телевизоре была специальная приставка-декодер. Как правило, сам провайдер сдает в аренду эти приставки всем своим пользователям.
27.08.2013
Минкомсвязи разработало механизм упрощенной регистрации в Единой системе идентификации и аутентификации, используемой на портале госуслуг. В качестве логина будет использоваться номер мобильного телефона, а самостоятельной регистрации без подтверждения личности будет достаточно для получения ряда сервисов. По новому механизму, предложенному Минкомсвязи, для создания упрощенной учетной записи в Единой системе идентификации и аутентификации (ЕСИА) гражданин должен будет ввести свой номер телефона и получить код подтверждения в виде SMS.

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