Ученые запрограммировали ДНК-компьютер реагировать на антитела

В основе биокомпьютера лежит тот факт, что цепочки ДНК соединяются друг с другом определенным образом. «В пробирке вы смешиваете несколько молекул ДНК, — говорит Маартен Меркс, биохимик и главный автор статьи. — Если правильно выбрать последовательность, им придется пройти ряд реакций». Отдельная цепочка от одной двуспиральной молекулы ДНК прикрепляется к цепочке от другой молекулы ДНК. Этот процесс гибридизации создает новую молекулу ДНК, которая, в свою очередь, сочетается с другой ДНК.

Важно то, что определенные комбинации определенных молекул ДНК встречаются только в присутствии антител. Если добавить правильные молекулы, можно получить сигнал о том, что где-то произошла гибридизация. В данном случае, ученые добавили специальные вещества, вызывающие флуоресценцию ДНК, если гибридизация проходит успешно.

Конечно, можно по старинке сделать анализ крови на антитела. Но ученые хотели бы, чтобы в будущем ДНК-компьютер мог постоянно наблюдать за антителами и самостоятельно создавать нанокапсулы с лекарствами, например, против гриппа или ВИЧ. «ДНК, которую производит наш биокомпьютер, можно использовать для вскрытия этой капсулы», — говорит Меркс.

Исследование также представляет новые принципы работы ДНК-компьютера. Для создания архитектуры вычислений теперь можно использовать ферменты и белки, которые задействуют множество биомолекул, не только ДНК. Чем сложнее система, тем более точную и изощренную программу смогут создать ученые, пишет Wired.

С помощью цепочек искусственной ДНК ученые Университета Дьюка сумели создать биокомпьютер, совершающий аналоговые вычисления без специальной схемы, конвертирующей молекулы в двоичный код. Такая схема лучше цифровой, потому что требует меньшего числа цепочек и лучше подходят для считывания сигналов, несводимых к простому да/нет.