Nový symbolický jazyk usnadní hackování živých buněk

Nástroj pro navrhování DNA obvodů s pomocí jednoduchého symbolického jazyka změní programování živých buněk na zábavu srovnatelnou se psaním počítačového programu. 

Tento jazyk vznikl z jazyka Verilog, který používají vývojáři počítačových čipů pro návrhy designu elektronických obvodů. Chris Viogt z MIT a jeho spolupracovníci použili tento přístup záměrně, aby bylo programování buněk co nejpodobnější programování počítačů. Pak totiž nebude takový problém sehnat potřebné odborníky. Postup je úplně stejný jako počítačových čipů, až na to, že se výsledný design nakonec nepřenese do křemíku, ale do DNA.

Syntetické biologie se snaží přeměnit buňky ve výkonné stroje, které lze rozmanitě upravovat a programovat. Klíč je v DNA mikrobů, kterou je možné změnit a získat tím organismy pro produkci požadované chemikálie nebo schopné plnit určité zadání, například detekovat virus v krvi. S DNA živých buněk v zásadě lze pracovat jako se stavebnicí, je to ale doposud dost náročný proces.

To je příležitost pro Verilog. Jde o symbolický jazyk, který umožňuje vytvořit elektronický obvod s požadovanou funkcí a pak ho automaticky překlopí do podoby konkrétního designu na čipu. Voigt a spol. si řekli, že by přesně tohle potřebovali pro programování buněk.

Vytvořili systém Cello, který dokáže zpracovat návrh v jazyku Verilog a udělat z něj fungující logický obvod vystavěný z DNA. Systém vytvoří příslušné řetězce DNA, a ty je pak možné vložit do vhodného mikroorganismu. Voigt s kolegy vytvořili a otestovali celkem 60 různých obvodů, přičemž 45 z nich perfektně pracovalo už na první pokus. Jedním z nich přitom byl zatím největší vytvořený biologický obvod, který zahrnoval 7 logických členů (logic gate), tvořených řetězci DNA o délce 12 tisíc párů bází.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: