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유전자 발현에 대한 첫 번째 단계는 전사(유전자학)를 참조하십시오.

트랜지스터는 실리콘 등의 반도체 물질이 아닌 DNA와 RNA로 이루어진 트랜지스터 형태의 디바이스입니다.2013년에 발명되기 전에, 이 트랜스크립터는 생물학적 [1]컴퓨터를 만드는 데 중요한 부품으로 여겨졌다.

배경

최신 컴퓨터가 작동하려면 세 가지 기능이 필요합니다.정보를 저장하고 컴포넌트 간에 정보를 전송하며 기본적인 논리 시스템을 [2]보유할 수 있어야 합니다.2013년 3월 이전에 과학자들은 단백질과 [2]DNA로 만들어진 생물학적 구성 요소를 사용하여 데이터를 저장하고 전송하는 능력을 성공적으로 입증했다.간단한 2단자 논리 게이트가 입증되었지만, 복수의 입력 레이어가 필요했기 때문에 스케일링의 [3]어려움으로 인해 실용적이지 않았습니다.

발명 및 설명

2013년 3월 28일, 드류 엔디가 이끄는 스탠포드 대학의 생명공학 팀은 트랜지스터와 동등한 생물학적 물질을 개발했다고 발표했으며, 이를 "트랜스크립터"라고 명명했다.즉, 다른 [2][3]컴포넌트를 제어할 수 있는 논리 시스템을 갖춘 3단자 장치를 만들었습니다.전사체는 움직임을 [1]조절하기 위해 효소의 특별한 조합을 사용하여 DNA 가닥을 가로지르는 RNA 중합효소의 흐름을 조절합니다.프로젝트 멤버 제롬 보닛에 따르면, "효소의 선택은 중요합니다.우리는 박테리아, 곰팡이, 식물, 동물에서 기능하는 효소를 선별하는 데 주의를 기울여 왔습니다.그래서 바이오컴퓨터는 다양한 [1]유기체 내에서 조작될 수 있습니다.

트랜스크립터는 기존 AND, OR, NOR, NAND, XOR 및 XNOR 게이트를 단일 레이어 프로세스(즉, 보다 복잡한 [2][3]게이트를 구축하기 위해 더 단순한 게이트의 여러 인스턴스가 필요하지 않음)로 복제할 수 있습니다.기존의 트랜지스터와 마찬가지로 트랜스크립터는 입력 [1]신호를 증폭할 수 있습니다.트랜스크립터 그룹은 카운트 및 [2][4]비교를 포함한 거의 모든 유형의 컴퓨팅을 수행할 수 있습니다.

영향

스탠포드는 BIL 게이트의 디자인을 퍼블릭 도메인에 바쳤기 때문에 [1]채택 속도가 빨라질 수 있습니다.엔디에 따르면, 스탠포드 팀이 [4]연구를 발표했을 때 다른 연구원들은 이미 신진대사를 재프로그래밍하기 위해 게이트를 사용하고 있었다.

트랜스크립터에 의한 계산은 아직 매우 느립니다.입력신호를 수신하고 [5]출력을 생성하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다.엔디는 바이오컴퓨터가 전통적인 컴퓨터만큼 빠를 수 있을지 의심했지만, 그것이 그의 연구 목표는 아니라고 덧붙였다."우리는 당신의 휴대폰이 작동하지 않는 곳에서 작동할 컴퓨터를 만들고 있습니다,"[2]라고 그는 말했다.생체 컴퓨터가 내장된 의료기기는 환자의 [1]몸 안에서 세포 행동을 감시하거나 바꿀 수 있다.익스트림기술 기록:

하지만 앞으로 나아가면 진짜 생물학적 컴퓨터의 잠재력은 엄청납니다.우리는 기본적으로 주변 환경을 감지하고 숙주 세포를 조작하여 무엇이든 할 수 있는 완전한 기능을 가진 컴퓨터에 대해 이야기하고 있습니다.생물학적 컴퓨터는 질병의 조기 경고 시스템이나 단순히 진단 도구로 사용될 수 있습니다.생물학적 컴퓨터는 숙주 세포에게 인슐린 생산을 중단하거나, 아드레날린을 더 많이 배출하거나, 질병과 싸우기 위해 건강한 세포를 번식시키거나, 암이 발견되면 번식을 중단하라고 지시할 수 있다.생물 컴퓨터는 아마도 많은 제약 [1]약물의 사용을 없앨 것이다.

UC 버클리 대학의 생화학 엔지니어 제이 키슬링은 이 전사물이 "합성 생물학의 힘을 분명히 보여주며 미래에 우리가 계산하는 방식을 혁신할 수 있을 것"[4]이라고 말했다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g Sebastein Anthony (March 29, 2013). "Stanford creates biological transistors, the final step towards computers inside living cells". Extreme Tech. Retrieved March 29, 2013.
  2. ^ a b c d e f Robert T. Gonzalez (March 29, 2013). "This new discovery will finally allow us to build biological computers". IO9. Retrieved March 29, 2013.
  3. ^ a b c Jerome Bonnet; Peter Yin; Monica E. Ortiz; Pakpoom Subsoontorn; Drew Endy (March 28, 2013). "Amplifying Genetic Logic Gates". Science. 340 (6132): 599–603. Bibcode:2013Sci...340..599B. doi:10.1126/science.1232758. PMID 23539178. S2CID 206546590.
  4. ^ a b c Lisa M. Krieger (March 29, 2013). "Biological computer created at Stanford". San Jose Mercury News. Retrieved March 29, 2013.
  5. ^ Katherine Bourzac (March 28, 2013). "How to Make a Computer From a Living Cell". MIT Technology Review. Mashable. Retrieved March 30, 2013.

외부 링크