Интернет произвёл революцию в глобальных коммуникациях, но теперь исследователи из «Стэнфордского университета» (Standford University) надеются совершить подобный прорыв в биоинженерии, благодаря новому процессу под названием «Bi-Fi», сообщает «LightNews.net».
Технология использует безобидный вирус под названием «M13», чтобы увеличить сложность и объём информации, которая может быть отправлена от клетки к клетке. Исследователи говорят, что «Bi-Fi» поможет биоинженерам создавать сложные многоклеточные кластеры, которые будут работать вместе для выполнения важных биологических функций.
Для общения с химическими сигналами, которые обычно действует в роли посланника и сообщения, клетки используют химикаты. Однако, этот способ связи крайне ограничен с точки зрения сложности и пропускной способности.
«Если сетевое соединение основано на сахаре, то сообщения непосредственно будут ограничиваться только в количестве сахара», — объясняет Дрю Энди, кандидат наук, доцент кафедры биоинженерии. Разделяя посланника и сообщения, Энди и Моника Ортиз, докторанты в области биотехнологии, смогли значительно увеличить объём передаваемых данных.
Они выбрали вирус «M13» в качестве посланника, потому что при инфицировании бактерии, он не убивает своего хозяина, но создаёт себе убежище, отправляя нити ДНК, которые воспроизводит в своём хозяине. Инженеры могут контролировать эти нити ДНК, таким образом пользовательские сообщения ДНК могут быть обернуты в белки, продуцируемые «M13» и разосланы для инфицирования других клеток. Как только они проникают в нового хозяина, они выпускают упакованные сообщения ДНК.
Исследователи приравнивают свою систему «M13» к беспроводному подключению к сети интернет, которая позволяет клеткам посылать и принимать сообщения, но не заботясь о их содержании.
«По сути, мы изъяли сообщения из канала. Теперь мы можем написать любое ДНК сообщение для определённых клеток, которые находятся в сложном микробном сообществе», — сказал Ортиз.
Использование ДНК для сохранности сообщения означает, что она может содержать любые генетические инструкции. Как известно, «M13» это упакованные нити ДНК, содержащие более 40000 пар оснований, намного превышающие большинство генетических сообщений в биотехнологии, которые варьируются от нескольких сотен до многих тысяч пар оснований.
Ортиз также использовал «M13» для трансляции генетического сообщения между клетками, которые отделены друг от друга на расстоянии 7-ми сантиметров (2,7 дюйма) в желатиновой среде, которая считается очень сложной для клеточного общения.
Исследователи считают, что их биологический интернет «Bi-Fi» может привести к развитию биосинтетических заводов, состоящих из огромных микробных кластеров, сотрудничающих вместе для создания сложных видов топлива, лекарственных препаратов и других полезных веществ. По словам исследователей, более захватывающим является тот факт, что данная технология однажды может быть использована в более сложном трёхмерном программировании клеточных систем, таких как регенерация тканей органов.
«Биологический интернет находится на самой ранней стадии своего развития», — говорит Ортиз. «Интернет появился в 1970-х годах и трудно было себе представить миллиарды пользователей, которые пользуются им сегодня, так что никто не знает к чему может привести данная технология».
Источник: lightnews.net
