活细胞必须不断地处理信息的变化来跟踪他们周围的世界，到达一个适当的响应。
经过几十亿年的试验和错误，进化到了在细胞水平的信息处理模式。在芯片上运行的计算机，信息处理能力，降低数据明确的0和1。在细胞中，它不是那么简单。DNA、蛋白质、脂类和糖类被安排在复杂的条块结构。
但是，科学家们希望利用细胞的潜能，作为能应对疾病的活电脑，有效地生产生物燃料或开发植物化学物质--不想等待进化来制造他们想要的细胞系统。
在5月25日公布的一项新的研究自然通信，一队UW合成生物学研究人员在活细胞中显示数字信息处理的一种新方法，类似于用在电路的逻辑门。他们建立了一套合成基因的功能，在细胞和盖茨，常用的电子产品，每一个带两输入只是传递一个积极的信号，如果输入为负。或非门的功能齐全，意思是一个可以组装在不同的安排，使得任何一种信息处理电路。
华盛顿大学的工程师都使用DNA代替硅和焊料，在酵母细胞中而不是在一个电子工作台。电路的研究人员建立了有史以来最大的出版日期eurkaryotic细胞，其中，像人类的细胞，包含一个复杂的行为，使细胞核等结构。
“虽然实现简单的程序在细胞永远无法媲美的速度或精度计算硅，遗传程序可以与细胞的环境直接互动，”资深作者、威斯康辛大学电气工程教授Eric Klavins说。”例如，重编程细胞的患者可以进行有针对性的，在最相关的组织的治疗决策，避免复杂的诊断和治疗广谱方法的需求。”
每一个细胞或非门组成的基因与DNA的三个可编程的延伸--两作为输入，一是输出。然后利用一种称为CRISPR-Cas9针对这些特定的DNA序列在细胞内相对较新的技术。Cas9蛋白作用于电路分子守门人似的，坐在DNA和确定某一门会主动或不。
如果门是活动的，它表达了一种引导Cas9关闭另一个门电路中的信号。这样，研究人员可以“门线”创建的细胞逻辑程序。
什么设置除了研究从以往的工作中，研究人员说，是规模和复杂的电路组装成功--其中包括七非门组合串联或并联。
这个尺寸的电路可以开始以不同的环境传感器和执行计算来确定正确的响应信息执行真正有用的行为。想象中的应用包括工程免疫细胞可以感知和响应的肿瘤标志物或细胞的生物传感器，可以很容易地在患者的组织传染病诊断。
这些大细胞内DNA电路对活细胞的能力计划的重要一步，研究人员说。他们提供了一个框架，逻辑程序可以很容易地实现控制细胞功能和状态。
标签： 生物技术
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