/ Новости
Создан ДНК-белковый аналог транзистора
Идея создания «биологического компьютера», в котором логические операции выполнялись бы в клетке с помощью биологических макромолекул, занимает учёных давно. И в последнее время тут удалось добиться значительных успехов. Однако существующие ДНК-РНК-белковые «микросхемы» могут выполнять лишь одну специфическую задачу — например, включать некий конкретный ген в ответ на конкретный сигнал, при этом они не в состоянии давать сигнал разной силы.
Исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета (США) попытались усовершенствовать существующие «молекулярные калькуляторы». Они попробовали сделать из биомолекул аналог транзистора. У классического транзистора есть две точки входа (эмиттер и коллектор), между которыми идёт основной поток электронов, и есть дополнительный вход (база), на который подаётся дополнительный ток и через который можно регулировать силу основного. Ток, подающийся на управляющий вход, может быть очень маленьким, но при этом существенно менять основной ток.
В лаборатории Дрю Энди взялись сделать нечто похожее, но из ДНК и белков. Компоненты были такие: ДНК, фермент РНК-полимераза, которая синтезирует РНК на шаблоне ДНК, и ферменты интегразы, которые могут вставлять куски ДНК друг в друга. «Телом» транзистора стала ДНК, а бегущими электронами — молекулы РНК-полимеразы. Фермент садился на ДНК и начинал двигаться, синтезируя РНК; таким образом, концы ДНК были похожи на эмиттер и коллектор. А вот базой работала интеграза: этот фермент определял, сколько молекул РНК-полимеразы пойдёт через ДНК.
Диапазон сигнала, доступного ДНК-транзистору, в зависимости от входных данных (красный — максимум, синий — минимум). Слева — теоретически ожидаемая градация, справа — то, что получилось на практике. (Илл. авторов работы.)
Чтобы интеграза могла управлять молекулярным «током», в середину ДНК вставляли особую нуклеотидную последовательность-терминатор, которая тормозила РНК-полимеразы и заставляла их сойти с ДНК. Интеграза же могла этот фрагмент инвертировать, то есть вырезать и вставить обратно, только задом наперёд. В результате последовательность-терминатор исчезала (поскольку ток РНК-полимераз шёл по ДНК лишь в одном направлении), и получалась полноценная мРНК.
В ДНК был записан ген зелёного флюоресцентного белка, так что, когда интеграза переворачивала последовательность терминатора, клетка начинала светиться зелёным. Этот «транскриптор», как его называют авторы работы (транзистор на основе транскрипции), можно приспособить для выполнения логических операций: интеграза, управляющая током, исполняет булевы операторы (AND и OR), на которых строится работа машинной логики.
Легко заметить, что это исследование, результаты которого опубликованы в журнале Science, весьма сходно с работой, проведённой в Массачусетском технологическом институте (США). Различие же состоит в том, что в MIT использовали похожую схему с модификацией последовательности в ДНК, чтобы записать в память результат конкретной логической операции, а учёные из Стэнфорда решали несколько иную задачу: им хотелось сделать такую систему, которая может выполнять разные операции и при этом позволит регулировать силу сигнала. Исследователи показали, как этого добиться: например, в клетке может находиться целый комплекс транзисторов-транскрипторов с разными флюоресцентными сигналами, который будет принимать сигналы от разных источников. С другой стороны, в распоряжении управляющих интеграз может быть много копий одного и того же транзистора, и интенсивность сигнала (интенсивность продукции белка) будет зависеть от того, на скольких копиях фермент разрешит (или запретит) его синтез.
Подготовлено по материалам Медицинской школы Стэнфордского университета.
Источник: http://science.compulenta.ru/742986/
Поделиться в Живом Журнале
Стать расой бессмертных – главная эволюционно-историческая задача человечества в III тысячелетии
Имея мышление бессмертных, парадигму бессмертных в качестве мировоззренческой основы, такие люди обязательно реализуют подобные технологии, и мир радикально изменится. Эволюционная ветвь гомо сапиенс в очередной раз сделает крутой вираж и вынесет человечество к невообразимым высотам, туда, где раньше парили только избранные одиночки – бессмертные и боги.
ПодробнееРобот открыл холодильник и принес оттуда пиво
Немецкие разработчики научили гуманоидного робота-помощника TIAGo самостоятельно искать путь к холодильнику, открывать его и приносить пиво. Модульный суперкомпьютер NVIDIA Jetson TX2, служащий зрительным центром робота, позволил ему не только эффективно проложить путь, но и найти пиво запрошенной марки по этикетке.
ПодробнееВ Швеции попытаются создать электронные копии умерших людей
Руководство крупной сети шведских похоронных бюро «Феникс» поставило перед собой амбициозную цель: попытаться создать максимально правдоподобные электронные копии усопших людей.
ПодробнееУчёные из США разработали искусственный аналог глаза
Новое изобретение представили учёные из Школы инженерных и прикладных наук при Гарвардском университете — они создали искусственный глаз, работающий по принципу человеческого.
ПодробнееАмериканцы занялись разработкой реактивных дронов для истребителей
Массачусетский технологический институт по заказу ВВС США занялся разработкой компактных реактивных беспилотных летательных аппаратов, которые можно было бы запускать со стандартного подвеса для ракет под крылом истребителя. Новая разработка получила название Firefly.
ПодробнееToyota представила гуманоидного робота с экзоскелетным управлением
Компания Toyota представила гуманоидного робота T-HR3, управляемого с помощью экзоскелетного контроллера с шлемом виртуальной реальности. Система позволяет оператору управлять движениями робота на месте или передвигать его, а также чувствовать отдачу при взаимодействии с объектами.
ПодробнееЧеловекоподобный робот научился делать сальто
Специалисты Boston Dynamics научили прямоходящего робота Atlas выполнять сальто. Ролик с демонстрацией его новых способностей опубликован на YouTube-канале компании.
ПодробнееРобот-спасатель от Honda: пять «глаз» и 33 степени подвижности
На Конференции по робототехнике в Ванкувере компания Honda представила прототип робота-спасателя E2-DR. У новинки 33 степени подвижности, пять «глаз» и защищенный от пыли и влаги корпус.
ПодробнееToyota представила автомобиль-робот, в салоне которого сразу 2 водительских места
Казалось бы, суть самоуправляемых автомобилей заключается в том, чтобы максимально обеспечить удобство пассажиров и «убрать» из салона водителя, доверив контроль за ситуацией роботу. Вроде бы логичное решение, но вот автоконцерн Toyota думает иначе. Недавно они представили крайне продвинутую версию самоуправляемого авто. Только вот водительских мест в нем аж целых два.
ПодробнееRHP2 - гуманоидный робот, созданный для того, чтобы падать, подниматься и снова падать
Исследователи-робототехники во всем мире тратят безумно большое количество времени и усилий для того, чтобы предотвратить или уменьшить вероятность падения создаваемых ими роботов.
ПодробнееМифы и факты о сверхумном искусственном интеллекте
Станет ли искусственный интеллект лучшим изобретением человечества или же, наоборот, его худшей ошибкой?
Подробнее/ мнения экспертов и членов инициативной группы
- Международный координатор Ассоциации Всемирной Истории, сопредседатель Оргкомитета GF2045
Барри
Родриг«Инновации нужно направить на экологическое равновесие видов и разрушение неорганической среды обитания. Нужно найти альтернативы войне и оружейной промышленности. То есть инновация – это процесс, который должен быть применен ко всему существующему...»
- Директор Филиала РГМУ «НКЦ геронтологии» Минздравсоцразвития РФ, академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор
Владимир Николаевич
Шабалин«Россия была и остаётся богатой интеллектуалами, несмотря на значительную утечку мозгов за рубеж. А когда будут первые результаты, с удовольствием вернутся и наши специалисты и потянутся иностранные...»
- Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ТОИ ДВО РАН, композитор, философ
Виктор Юрьевич
Аргонов«Я думаю, что прежде, чем начать радикальную киборгизацию мозга, необходимо найти нейрокоррелят сознания. Имеет ли он физическую или чисто информационную природу в форме нейросигналов? Есть ли группа нейронов, которая непосредственно ответственна за сознание? Или, может быть, сознание порождается еще более мелкими объектами внутри нейронов...»
- Разработчик инновационных технологий, изобретатель, мастер ТРИЗ (теория решения изобретательских задач), кандидат педагогических наук
Марат Семенович
Гафитулин«...В моем понимании слияние человека и машины началось сразу же, как только человек целенаправленно взял в руки предмет своего труда».
- Автор концепции психонетики, разработчик методологии и методик деконцентрации, корпуса техник активизации сознания и прямой работы с сознанием.
Олег Георгиевич
Бахтияров"...«Россия 2045» заставит нас обсуждать очень серьезные вопросы, и это обсуждение приведет к серьезным переформулировкам. Я полагаю, произойдет смещение задач от продления жизни на управляемое развитие человека с выходом за пределы человеческих ограничений..."
- Доктор философских наук, канд. психологических наук, главный редактор журнала «Историческая психология и социология истории», профессор МГУ.
Акоп Погосович
Назаретян«Интеллект современного человека – это искусственный интеллект. Естественным осталось только то, что он на белковом носителе, т.е. естествен не интеллект, а мозг...»
- Доцент, кандидат технических наук, профессор кафедры САиУ
Лев Александрович
СтанкевичПервый этап решения проблем бессмертия человека имеет своей главной целью создание нейроуправляемого аватара – гуманоидного робота с человекоподобным скелетом, набором технических мышц и сенсоров.
- Исследователь и теоретик фантастики и альтернативной истории, литературный критик и публицист, социолог, соционик и военный историк
Сергей Борисович
Переслегин«... Проект «2045» требует немереного инженерного обеспечения. И я утверждаю, что и для России, и для всего мира единственная возможность преодолеть фазовый барьер – это решить не биологические задачи, не биотех, а решить задачу на удержание инженерии на критические 20 лет...»
- Российский писатель-футуролог, журналист
Максим
КалашниковЧлен инициативной группы«Это то, что еще никто в мире не решился делать. Создание сверх- и постлюдей считаю спасением нас от вырождения и вымирания, обретением новой силы. Именно это может сделать Россию мировым лидером....»
- Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом нейроинформатики Центра оптико-нейронных технологий НИИСИ РАН
Виталий Львович
Дунин-Барковский«Для создания искусственного тела нужен хороший мозг, интеллект. А он может быть и искусственным. Воссоздание органов — очень сложная и ресурсоемкая задача. При работе над искусственным интеллектом затраты минимальны, а результаты колоссальны...»
- Доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химической энзимологии МГУ, член-корреспондент Российской Академии наук, директор Института биохимической физики РАН
Сергей Дмитриевич
ВарфоломеевЧлен инициативной группы«Нужно иметь электронный вариант мозга. Физический мозг, на мой взгляд, не может являться предметом интереса, так как он очень субтилен. Но вот создание электронного аналога с полным рецепторным оснащением, которое имело бы ту же историю, стимулы, мотивации, — это может оказаться очень интересно...»
- Доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией роста клеток и тканей Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН
Борис Карпович
Гаврилюк«Для кожи киборга нужно просто сделать систему питания. А вообще... мы ведь несложно устроены! Есть всего несколько систем: кровеносная разносит кислород и питательные вещества, выделительная выводит отходы. Остальное — рабочие органы. Вначале можно сделать простейший живой организм. А потом более сложные системы...»
- Руководитель Кластера космических технологий и телекоммуникаций Фонда Сколково, космонавт-испытатель, член Российской академии космонавтики
Сергей Александрович
Жуков«Я абсолютно убежден в том, что движение «2045» появилось в нужное время в абсолютно нужном месте, потому что верю в великое будущее России, ее подъем после временных трудностей».
- Доктор философских наук, профессор, главный научный сотрудник Института философии РАН, сопредседатель Научного совета РАН по методологии ИИ
Давид Израилевич
Дубровский«... этот проект ["Россия 2045"], безусловно, заслуживает всемерной поддержки. Он инициирован молодыми людьми, полными веры в свою высокую миссию. Это яркий акт пассионарности... вызов нашей академической общественности, среднему, сероватому научному сознанию, лишенному порывов вдохновения».
- Руководитель компании «Нейроботикс»
Владимир Анатольевич
КонышевЧлен инициативной группы«Перенос мозга в искусственное тело — более выносливое, более совершенное — единственная возможность человеческой расе остаться на Земле...»
/ Мы в социальных сетях:
/ Сотрудничество:
По вопросам сотрудничества пишите по адресу:
russia@2045.ru
Контакты для СМИ PR@2045.com
LinkedIn
LiveJournal
Google
Я.ру
Twitter
Facebook
ВКонтакте
Mail.ru