物理科技生物学-PHYICA

原始细胞使用脱氧核糖核酸逻辑进麻生くみ行交流和计算

纳米技术 2021-11-09 23:57:30

布里斯托大学 显微图像显示绿色、深蓝色和蓝色标记的合成原细胞用于DNA通讯和计算

原始细胞包含脱氧核糖核酸逻辑门,并被捕获在微流体装置中的成对小柱子(灰色物体)之间

比例尺,100 &μ;m

学分:布里斯托大学 这项工作为合成原始细胞的化学认知提供了一个步骤,并可能在生物传感和治疗中有用

由脱氧核糖核酸制成的分子计算机利用脱氧核糖核酸链之间可编程的相互作用,将脱氧核糖核酸输入转化为编码输出

然而,脱氧核糖核酸计算机速度很慢,因为它们在化学汤里运行,依靠随机分子扩散来执行计算步骤

将这些过程组装在能够相互发送脱氧核糖核酸输入和输出信号的人工细胞样实体(原细胞)中,将提高分子计算的速度,并保护截留的脱氧核糖核酸链免受血液中酶的降解

在今天发表在《自然纳米技术》杂志上的一项新研究中,由布里斯托尔大学化学学院的斯蒂芬·曼教授和埃因霍温理工大学生物医学工程系的汤姆·德·格里夫教授领导的一个团队开发了一种新的方法,称为BIO-PC(原细胞通讯的生物分子实现),该方法基于包含多种可用于分子传感和计算的DNA逻辑门的半透胶囊(蛋白质体)的社区

分区化提高了计算电路的速度、模块化和可设计性,减少了DNA链之间的串扰,并使分子电路能够在血清中发挥作用

这种新方法为使用原细胞通讯平台使嵌入式分子控制电路更接近生物传感和治疗的实际应用奠定了基础

布里斯托尔原始生命研究中心的曼教授说:“使用DNA逻辑代码在智能人工细胞之间进行化学交流的能力,在非常规计算和类似生命的微型系统之间的界面上开辟了新的机会

“这将使分子控制电路更接近实际应用,并为能够处理信息的原始细胞如何在生命起源时运作提供新的见解

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