苏州市科学技术局,新语言能编程细菌基因线路

来源:http://www.jongariepy.com 作者:农业 人气:132 发布时间:2019-08-26
摘要:据介绍,这一编程语言基于一种在设计集成电路时常用的硬件描述语言Verilog。为开发出适用于细胞的语言版本,研究人员设计出了能执行相当于逻辑门、传感器等功能的DNA序列。其中,

据介绍,这一编程语言基于一种在设计集成电路时常用的硬件描述语言Verilog。为开发出适用于细胞的语言版本,研究人员设计出了能执行相当于逻辑门、传感器等功能的DNA序列。其中,生物传感器可检测出氧气、葡萄糖等物质,以及光、温度、酸性等环境条件。

这种语言以Verilog硬件描述语言为基础。研究人员设计了运算单元,如14个逻辑门、能编码到细菌DNA中的感受器等。感受器能探测各种因子,如氧气、葡萄糖、光照、温度、酸度及其他环境状况等。用户还可以添加自己设计的感受器以按需定制。过去15年来,科学家已设计出多种基因部件,如感受器、记忆开关、生物钟等,可以把这些部件加以组合,改良现有细胞功能,也可以增加新的功能设计。

据美国麻省理工学院最新消息,该校生物工程师和波士顿大学、国家标准与技术研究院人员合作,开发出一种编程语言,能用来设计复杂的DNA编码线路,赋予活细胞新的功能。研究人员称,利用这种语言,任何人都能按自己设计的功能写出程序,比如探测环境情况并作出反应,然后生成DNA序列让细菌细胞具备这些功能。 MIT生物工程教授克里斯托弗沃伊特说:这实际上是一种对细菌的编程语言。就像给计算机编程一样,你可以用文本语言进行编辑,生成一种DNA序列,再把它输入细胞,程序线路就会在细胞内运行。 这种语言以Verilog硬件描述语言为基础。研究人员设计了运算单元,如14个逻辑门、能编码到细菌DNA中的感受器等。感受器能探测各种因子,如氧气、葡萄糖、光照、温度、酸度及其他环境状况等。用户还可以添加自己设计的感受器以按需定制。过去15年来,科学家已设计出多种基因部件,如感受器、记忆开关、生物钟等,可以把这些部件加以组合,改良现有细胞功能,也可以增加新的功能设计。 该团队发表在近日出版的《科学》杂志上的论文称,他们用这种语言编程了60种功能线路。其中大多用于能检测一种或多种环境因子,并作出相应的反应;还有一种线路被排列为3种不同输入,基于不同优先顺序作出反应;他们还编程了迄今最大的生物线路,包含7个逻辑门和大约12000个DNA碱基对。 该团队打算用这种方法开发更多应用,比如造出能帮人们消化乳糖的口服菌剂、能探测肿瘤并产生抗癌药物的细菌、能感知植物被病虫攻击并产生杀虫剂的细菌等。 在目前版本的编程语言中,这些基因部件已对大肠杆菌实现了最优化,团队还在扩展语言使之适应类杆菌、假单胞菌、酿酒酵母菌等细菌。团队还打算把设计界面放到网上,使用这种新语言的用户不需要遗传工程方面的专业知识。来源:科技日报

这种编程语言的神奇之处在于并不需要用户具有基因工程相关专业背景。沃伊特说,甚至一个高中生都可登录他们的网络服务器编写程序,生成具备特定功能的DNA序列。未来,研究人员计划在互联网上开放用户设计界面。

在目前版本的编程语言中,这些基因部件已对大肠杆菌实现了最优化,团队还在扩展语言使之适应类杆菌、假单胞菌、酿酒酵母菌等细菌。团队还打算把设计界面放到网上,使用这种新语言的用户不需要遗传工程方面的专业知识。

王中王王中王救世网 1

麻省理工学院生物工程师设计出一种编程语言,能赋予大肠杆菌新的功能。

这一发明其实是运用了“合成生物学”的思路,即利用计算机工作原理,将细菌作为硬件,基因作为软件,来组装成一个人工的全新生物体。

该团队打算用这种方法开发更多应用,比如造出能帮人们消化乳糖的口服菌剂、能探测肿瘤并产生抗癌药物的细菌、能感知植物被病虫攻击并产生杀虫剂的细菌等。

目前这一编程语言已被用作优化大肠杆菌功能,其应用前景还包括设计在检测出肿瘤时会产生抗癌药物的细菌细胞;或创造出一种酵母细胞,可在有毒副产品过度堆积的情况下自动停止发酵过程等。

MIT生物工程教授克里斯托弗·沃伊特说:“这实际上是一种对细菌的编程语言。就像给计算机编程一样,你可以用文本语言进行编辑,生成一种DNA序列,再把它输入细胞,程序线路就会在细胞内运行。”

王中王王中王救世网,只需编写几行代码,普通人便可轻松改造细胞功能——这一科幻小说般的设想如今成为现实。美国麻省理工学院的生物工程师们日前宣布,他们发明了一种编程语言,可迅速设计出复杂的DNA“生物电路”,从而赋予活细胞新的功能。

王中王王中王救世网 2

目前,研究人员已利用这一编程语言设计了60种功能各异的生物电路,其中有45种都在首次测试时正常运作,大部分生物电路都用于测量一种或多种环境条件,如氧气或葡萄糖浓度,并作出相应反应。

据美国麻省理工学院最新消息,该校生物工程师和波士顿大学、国家标准与技术研究院人员合作,开发出一种编程语言,能用来设计复杂的DNA编码线路,赋予活细胞新的功能。研究人员称,利用这种语言,任何人都能按自己设计的功能写出程序,比如探测环境情况并作出反应,然后生成DNA序列让细菌细胞具备这些功能。

这一研究成果已发表在最新一期美国《科学》杂志上。

该团队发表在近日出版的《科学》杂志上的论文称,他们用这种语言编程了60种功能线路。其中大多用于能检测一种或多种环境因子,并作出相应的反应;还有一种线路被排列为3种不同输入,基于不同优先顺序作出反应;他们还编程了迄今最大的生物线路,包含7个逻辑门和大约12000个DNA碱基对。

主要研究者之一、麻省理工学院生物工程教授克里斯托弗·沃伊特介绍说,利用这一编程语言,就像在电脑中写代码一样,代码转换成的DNA序列被置入细胞内,生物电路就开始在细胞内运行。

本文由王中王王中王救世网发布于农业,转载请注明出处:苏州市科学技术局,新语言能编程细菌基因线路

关键词:

最火资讯