Созданы «химические нейроны», способные считывать и обрабатывать информацию, хранимую в ДНК

ДНК и информация

Ученые уже достаточно долго экспериментируют с использованием молекул синтетической ДНК в качестве носителя информации. И если процесс синтеза такой ДНК уже не вызывает больших трудностей, то процесс считывания записанных данных, основанный на технологии секвенирования (определения последовательности ДНК), весьма и весьма далек от совершенства. Но не так давно группа исследователей из Франции и Японии разработала и создала так называемые «химические нейроны», способные не только считывать информацию из ДНК, но и выполнять ее предварительную обработку, предоставляя результаты в удобном для дальнейшего использования виде.

Интерес к ДНК в качестве носителя информации обусловлен большой информационной емкостью, единственный грамм молекул может хранить порядка 215 миллионов гигабайт данных. И для того, чтобы сохранить содержание всего нынешнего Интернета потребуется устройство, размером с обувную коробку. Более того, при правильных условиях, молекулы ДНК могут хранить записанную в них информацию на протяжении тысяч и даже миллионов лет.

Исследователи из французских исследовательских организаций CNRS и ESPCI Paris-PSL, Токийского университета, работали над проблемой поиска определенной информации и ее предварительной обработки, что позволило бы избежать необходимости считывания всей последовательности ДНК на верхний уровень. В результате этих исследований на свет появились «химические нейроны», состоящие из трех ферментов, способных вступать в определенные химические реакции друг с другом. По сути, эти нейроны способны передавать информацию таким же способом, как и обычные нейроны нервных тканей.

Затем, из химических нейронов была создана многослойная структура, представляющая собой своеобразную нейронную сеть. Благодаря этому химические нейроны стали способны выполнять обработку данных, заключенных в молекулах ДНК, находящихся в капельках жидкости. А результаты этой обработки выдаются при помощи флуоресцентных сигналов, которые могут быть легко выявлены и считаны при помощи обычных лазеров и фотодатчиков.

Если использовать такой подход в специальном микрожидкостном устройстве, то можно добиться протекания десятков тысяч ферментных реакций одновременно. На практике это означает реализацию массированного параллельного считывания и обработки заключенной в ДНК информации, что может быть использовано, к примеру, при проведении поиска по огромным базам данных, записанным в ДНК.

И в заключении следует отметить, что подобный подход может быть использован для обнаружения биомаркеров определенных заболеваний при проведении анализов крови или других жидкостей, взятых из тела живого существа.

Ключевые слова:
Химичекий, Нейрон, Фермент, Реакция, Сеть, Обработка, Информация, Считывание, ДНК

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Компания Microsoft разрабатывает хранилище данных на базе ДНК для своих облачных сервисов
  • Ученым удалось превратить ДНК в устройство биологической перезаписываемой памяти.
  • Компьютер Nell самообучается, считывая информацию из Интернета.
  • Исследователи успешно атаковали компьютер при помощи вируса, закодированного в виде последовательности синтетической ДНК
  • Ученые закодировали в молекуле ДНК электронную книгу из области генетики.
  • Share Button

    Материалы по теме:

    «Напыляемые» датчики сделают интерактивной любую поверхность
    Представьте себе, что прикоснувшись к подлокотнику вашего дивана, вы переключите канал на телевизоре, или при помощи трафарета на стене вы сможете регулировать яркость света ...
    Ученым удалось связать две ячейки квантовой памяти через 50-километровый оптический кабель
    Объединенная группа исследователей из нескольких китайских научных учреждений преуспела в деле создания призрачной "запутанной" связи между двумя ячейками квантовой памяти при помощи оптоволоконного кабеля, ...
    Установлен новый рекорд по скорости передачи данных — 319 терабит в секунду
    Японские инженеры недавно установили новый абсолютный рекорд по скорости передачи данных через оптическое волокно, который составил 319 терабит в секунду. При этом, рекордная скорость ...
    Машины-монстры: Суперкомпьютер, составленный из 1060 миникомпьютеров Raspberry Pi
    В рамках выставки Oracle OpenWorld 2019 компания Oracle продемонстрировала посетителям весьма необычную вещь - 1060 миникомпьютеров Raspberry Pi 3B+, объединенных в единый вычислительный кластер, ...
    При помощи новой технологии кубиты смогут хранить квантовую информацию в 10 тысяч раз дольше, чем это было возможно ранее
    Благодаря усилиям научной группы, в которую входили ученые из разных стран и научных учреждений, была разработана технология, позволяющая квантовым битам или кубитам хранить квантовую ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика