Тим од био-инженери од Институтот за технологија во Масачусетс (Massachusetts Institute of Technology – MIT) дојдоа до многу значаен научен напредок во областа на програмирањето на живите клетки. За прв пат до сега научниците развиле нов вид на софтвер што овозможува генетски инженеринг, односно „програмирање“ на клетките со цел да извршуваат било каква функција со помош на едноставен програмски јазик. Иако оваа научна област е започната уште во раните седумдесетти години со првите обиди на научниците да создадат модифицирани бактерии или други едноклеточни организми што можат да прават корисни работи за човештвото. Новодизајнираниот софтвер наречен Cello на биолозите ќе им го олесни процесот на програмирање на клетките да можат да го прават она што сакаме.
Развојот на новиот програмски јазик овозможува брзо дизајнирање на сложени функции за ДНК секвенците што можат да бидат вметнати во живите клетки. Едни од функциите се препознавањето или реагирањето на специфични промени, како зголемена температура или канцер. Идејата е развој на медицината до таа мера што во иднина ќе можеме да примиме инјекции со бактерии коишто ќе содржат дизајнирано ДНК што ќе ослободува антиканцерогени лекови кога ќе откријат тумор во телото. Новодизајнираниот програмски јазик може да се искористи на пример за да `и се дадат нови функции на бактеријата Ешерихија коли (E. coli).
Користејќи го овој јазик секој може да напише програм за посакуваната функција како што е реагирањето на одредени временски промени. Тие потоа можат да генерираат ДНК секвенца што ќе го постигне тоа. „Ова буквално е програмски јазик за бактериите. Користите јазик базиран на текст, исто како да програмирате компјутер. Потоа го земате текстот и го составувате и тоа се претвора во ДНК секвенца којашто ја ставате во клетката и колото работи во внатрешноста на клетката“ – вели Кристофер Војт (Christopher Voigt) професор по биолошки инженеринг од MIT.
Како што беше објаснето во априлското издание на зборникот Science, професорот Војт заедно со неговите колеги од Универзитетот во Бостон и Американскиот национален институт за стандарди и технологии го употребиле овој јазик за да изградат кола што можат да детектираат до три работи и да реагираат на различни начини. Идните примени на овој вид програмирање вклучуваат и создавање на квасни клетки кои ќе можат да го одржат својот процес на ферментација ако се залепат премногу токсини. Научниците исто така планираат да го направат дизајнот на корисничкиот интерфејс достапен на Интернет.
Во суштина Cello овозможува внесување на вашите упатства, како на пример каков вид на промотор сакате да употребите и на кој начин сакате колото или програмот да функционираат, а потоа излегува секвенца за ДНК плазмид. Плазмидите претставуваат мали двојно верижни ДНК кругови лоцирани во бактериите и тие имаат уникатна способност на влегување и излегување од главниот бактериски геном. Ова значи дека биолозите можат да ги земат овие кастомизирани плазмиди и да ги употребат за додавање на надворешен ДНК во геномот, создавајќи идеални клетки.
Научниците објаснуваат дека погрешното програмирање на клетките може да биде опасно исто како погрешното програмирање на компјутерските програми. За да се избегне создавањето на погрешни клетки, тимот мораше да развие генетски компоненти што заедно работат како изолатор за да осигураат дали секоја секвенца функционира без разлика каде во ДНК секвенцата е вметната. За време на тестирањата тимот програмираше 60 кола со различни функции и 45 од нив функционирале успешно. Покрај тоа што до сега програмскиот јазик е оптимизиран за Е. коли бактеријата, научниците работат на развивање на јазикот и за други врсти на познати бактерии.
Извори: MIT News, Techradar, ScienceAlert
