Η πρώτη γλώσσα προγραμματισμού για ζωντανά κύτταρα

Μικρόβια προγραμματισμένα να παράγουν καύσιμα; Μικρόβια που κάνουν αριθμητικές πράξεις; Η προσθήκη νέων λειτουργιών σε βακτήρια μόλις έγινε πιο εύκολη χάρη σε μια γλώσσα προγραμματισμού για βιολογικά κυκλώματα.

Το νέο λογισμικό συνθετικής βιολογίας, με την ονομασία Cello, επιτρέπει στους χρήστες να επιλέγουν το είδος του βακτηρίου με το οποίο επιθυμούν να εργαστούν και να προσδιορίσουν τι θέλουν να κάνει το κύτταρο -για παράδειγμα, να παρακολουθεί τις χημικές συνθήκες του περιβάλλοντος και να αντιδρά παράγοντας συγκεκριμένες ουσίες.

Ο χρήστης εισάγει εντολές που περιγράφουν τη λογική σύνδεση ανάμεσα στα εξωτερικά ερεθίσματα και τις κυτταρικές αντιδράσεις, και το πρόγραμμα αναλαμβάνει στη συνέχεια να δώσει την αλληλουχία DNA που πρέπει να προστεθεί στο βακτήριο για να επιτρέψει αυτές τις λειτουργίες.

Το Cello, το οποίο αναπτύχθηκε από αμερικανική ομάδα με επικεφαλής τον Κρίστοφερ Βόιγκτ του MIT, είναι ουσιαστικά μια τροποποιημένη έκδοση του Verilog, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρονική μηχανική για τον προγραμματισμό τσιπ.

Για να δημιουργήσουν μια βερσιόν του Verilog που λειτουργεί σε ζωντανά κύτταρα, μια προσπάθεια που ξεκίνησε πριν από δέκα χρόνια, οι ερευνητές σχεδίασαν υπολογιστικά στοιχεία, όπως λογικές πύλες και αισθητήρες, τα οποία μπορούν να κωδικοποιηθούν στο βακτηριακό DNA και να συνεργάζονται αξιόπιστα μεταξύ τους.

Η μεγάλη πρόκληση, λέει ο Βόιγκτ, ήταν ο προγραμματισμός των 14 λογικών πυλών που προσφέρει το Cello έτσι ώστε να μην παρεμβαίνουν η μία στην άλλη στο περίπλοκο περιβάλλον του ζωντανού κυττάρου.

Στο οπλοστάσιο της νέας γλώσσας προγραμματισμού περιλαμβάνεται ήδη μια ποικιλία αισθητήρων, οι οποίοι ανιχνεύουν συγκεκριμένες ουσίες όπως η γλυκόζη και το οξυγόνο ή μετρούν τα επίπεδα φωτισμού, τη θερμοκρασία, την οξύτητα και άλλες περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι χρήστες, πάντως, μπορούν να εισάγουν τους δικούς τους αισθητήρες.

Χρησιμοποιώντας το...

Πηγή/Περισσότερα: in.gr