Исследователи создали компьютер из ДНК

Исследователи создали логический вентиль - базовый элемент цифровой схемы, выполняющий элементарную логическую операцию - на основе молекул ДНК. Устройство теоретически способно работать внутри тела и, например, регулировать выделение лекарств, освобождая их только там, где это необходимо. Статья ученых опубликована в журнале Nature Nanotechnology. Коротко о работе пишет New Scientist.

Логический вентиль выдает тот или иной сигнал на выходе в зависимости от входных сигналов. В данном случае ученым удалось реализовать логические вентили, выполняющие различные логические функции, в частности функцию исключающего ИЛИ. В этом случае вентиль производит сигнал на выходе только в том случае, когда присутствует один из входных сигналов. Если же на вход не поступает ни одного сигнала или, напротив, поступают оба, то вентиль не генерирует выходной сигнал.

Ключевыми элементами созданной авторами новой работы системы выступали комплементарные нити ДНК - то есть нити определенных последовательностей, которые образуют друг с другом прочное соединение. Каждая из нитей представляла значение 1, если присутствовала, и 0, если отсутствовала. Чтобы непосредственно наблюдать, какой сигнал нити создают на входе, ученые присоединили к ним флуоресцирующие молекулы. Когда на входе присутствовала только одна нить, молекула испускала свечение, а когда нитей было две, их флуоресценция взаимно гасилась.

Помимо создания единичного работающего логического вентиля ученые также получили систему из последовательно работающих вентилей, реализующих различные логические функции. Теоретически развитие этой работы может привести к созданию компьютера из ДНК, способного выполнять элементарные арифметические операции - сложение и вычитание. Кроме того, исследователи добились протекания нескольких последовательных операций - то есть сигнал на выходе одного устройства служил входным сигналом для следующего.

Авторы новой работы протестировали в пробирке, насколько полезным созданное ими устройство может быть для медицины. Ученые связали логический вентиль с молекулой, способной инактивировать тромбин - фермент, вызывающий сворачивание крови. В норме сворачивание крови позволяет избежать кровотечений, но при сердечно-сосудистых заболеваниях образующиеся сгустки крови представляют серьезную опасность для жизни человека. В созданной учеными схеме инактиватор тромбина выделялся только в том случае, если вентиль "натыкался" на фермент.

Создание компьютеров на основе биологических систем - не самое популярное, но достаточно активно развивающееся направление науки. Разные коллективы исследователей по-разному подходят к решению этого вопроса. Один из возможных подходов - это создание компьютеров из бактерий. Недавно такой компьютер смог решить классическую вычислительную задачу о сортировке блинов.

Запущен сайт для слежения за наземным полетом на Марс

Институт медико-биологических проблем (ИМБП) РАН и компания Google первого июня 2010 года запустили сайт проекта "Марс-500" - эксперимента по имитации полета на Красную планету и обратно. Коротко текущее и будущее наполнение сайта описано в пришедшем в "Ленту.Ру" пресс-релизе.

На сайте будет вывешен подробный дневник эксперимента, в котором будут описываться события, происходящие на "корабле". Кроме того, там будут выкладываться блоги и фотографии членов экипажа, а также видеоролики об их жизни в "полете". Видео также можно будет смотреть на канале проекта "Марс-500" на YouTube. Посетители сайта при помощи специальной программы смогут следить, как далеко на пути к Марсу или обратно находится "корабль". Кроме этого, на сайте представлена схема отсеков "корабля".

Отдельный раздел сайта будет посвящен Марсу и звездному небу. После установки программы Google Earth на портале можно будет рассматривать ландшафт Марса, а также читать различные сведения о тех или иных объектах (информация на английском языке).

На портале также будут выкладываться главы научно-фантастического романа "Дорога к Марсу". Произведение будет создаваться по ходу проекта и представляет собой роман-буриме - то есть отдельные главы будут написаны различными авторами, которые заранее не согласуют друг с другом сюжет. Авторами романа будут как известные фантасты (например, Сергей Лукьяненко), так и молодые писатели.

Участники проекта "Марс-500" проведут в изоляции от внешнего мира в специально оборудованных корпусах ИМБП 520 суток. Условия жизни добровольцев будут максимально приближены к условиям космического корабля (невесомость моделироваться не будет). Наблюдая за экипажем, специалисты рассчитывают исследовать, как длительная изоляция и сложные условия полета влияют на человеческий организм. Нынешний этап эксперимента станет уже третьим - до этого добровольцы "летали в космос" на 14 и 105 дней.

В состав 520-дневной "экспедиции" входят трое россиян, два европейца и один гражданин Китая.