Representación de un valor booleano puerta Y dentro de una célula viva. Entradas MicroARN conducen a la salida en forma de una molécula fluorescente.
Químicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han llevado a cabo una operación lógica-gate basado en el ADN dentro de una célula humana. La investigación puede allanar el camino para cálculos más complicados en las células vivas, así como nuevos métodos de detección y tratamiento de enfermedades.
Las puertas lógicas son los medios por los cuales las computadoras "Interactuan", como conjuntos de ellas se combinan de diferentes maneras que permitan a los ordenadores para realizar tareas en última instancia, como suma o resta. En la computación ADN, estas puertas se crean mediante la combinación de diferentes hebras de ADN, en lugar de una serie de transistores. Sin embargo, hasta el momento los acontecimientos de cálculo de ADN han tomado lugar típicamente en un tubo de ensayo, en lugar de en las células vivas.
NC Estado químico Alex Deiters y el estudiante graduado James Hemphill querían ver si una puerta lógica basada en el ADN podría detectar la presencia de microRNAs específicos en las células humanas. Los investigadores utilizaron una puerta lógica basada en el ADN conocido como una "Y" puerta que fue diseñado para responder a la presencia de dos microRNAs específicos - conocida como genes miARN-21 y los genes miARN-122.
Así como las operaciones informáticas utilizan diferentes insumos para crear una salida en particular, basado en el ADN puerta lógica booleana de los investigadores se activa sólo cuando ambos miRNA-21 y miRNA-122 "entradas" estuvieron presentes en las células. Si estuvieran presentes, la puerta genera un "de salida" por la liberación de una molécula fluorescente.
Deiters cree que el uso de estas puertas lógicas podría conducir a pruebas más precisas y tratamientos para las enfermedades humanas, especialmente el cáncer.
"La molécula fluorescente que se utilizó en este diseño de la lógica-gate podría ser útil como un marcador que identifica una célula de cáncer", dice. "O, en lugar de dirigir la puerta para liberar una molécula fluorescente en presencia de microRNAs particulares, podríamos adjuntar agentes terapéuticos que se liberan para tratar la enfermedad en sí."
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