Istraživači otvorili vrata biološkim računarima

Genetski modifikovane ćelije mogu komunicirati jedne s drugima kao da su elektronski sklopovi. Koristeći ćelije kvasca, grupa istraživača na Univerzitetu u Gothenburg u Švedskoj, načinili su revolucionarni korak prema mogućnosti da grade složene sisteme u bliskoj budućnosti gde nam ćelije vlastitog tela mogu pomoći da ozdravimo. O rezultatima istraživanja je napisan rad koji je nedavno objavljen u naučnom časopisu Nature.
"Iako modifikovana ćelija ne može raditi isti posao kao pravo računar, naše istraživanje utire put za izgradnju složene konstrukcije od ovih ćelija" kaže jedan od istraživača Kentaro Furukava iz Odjeljenja za ćelijsku i molekularnu biologiju sa Univerziteta u Geteborgu. "U budućnosti očekujemo da će biti moguće koristiti slične komunikacijske sisteme od ćelije prema ćeliji u ljudskom telu za otkrivanje promena u zdravstvenom stanju, kako bi pomogli borbi protiv bolesti u ranoj fazi, odnosno da deluju kao biosenzori za otkrivanje zagađujućih materija u vezi s našim mogućnostima da razgradi otrovne materije u životnoj sredini. "

Sintetička biologija je relativno novo područje istraživanja. Jedna primena je izgradnja bioloških sistema koji se ne nalaze u prirodi. Na primer, istraživači su uspešno izgradili niz različitih veštačkih veza unutar genetski modifikovanih ćelija, kao što su prekidači, oscilatori i senzori. Neke od tih veštačkih mreža mogu se koristiti za industrijske ili medicinske primene. Uprkos ogromnom potencijalu za te veštačke veze, bilo je i mnogo tehničkih ograničenja, uglavnom zato što su veštački sistemi u pojedinačnim ćelijama retko funkcionisali kako se očekivalo, što ima veliki uticaj na rezultate.

Koristeći ćelije kvasca, istraživački tim sa Univerziteta u Gothenborgu sada je proizveo sintetičke krugove na osnovu genski regulisane komunikacije između ćelija. Ćelije kvasca su genetski modifikovane tako da osete svoju okolinu na osnovu zadatih kriterijuma, a potom šalju signale drugim ćelijama kvasca pomoću molekula. Razne ćelije se na taj način mogu kombinovati kao Lego kockice za proizvodnju složenijih sklopova. Koristeći izgradnju ćelija kvasca sa različitim genetskim promenama, moguće je provesti složenije "elektronske" funkcije, nego što bi bio slučaj sa samo jednom vrstom ćelija.

Na čelu istraživačkog tima sa Univerziteta u Geteborgu je profesor Stefan Hohmann, a tu su i Kentaro Furukava i Jimmi Kjellen. Istraživanje je bilo rezultat partnerstva s dva španska istraživačka tima na Universitat Pompeu Fabra u Barseloni. Rad je deo naučnog projekta Evropske unije CELLCOMPUT.

Izvor: University of Gothenburg, znanost.com

objavljeno: decembar, 2010.