Wetenschappers van het Amerikaanse MIT hebben een programmeertaal ontwikkeld waarmee ze snel complexe dna-gestuurde circuits kunnen maken waarmee cellen aangestuurd kunnen worden.
De geschreven code wordt omgezet in een streng dna, die vervolgens in de cellen wordt aangebracht. De technologie is ontwikkeld door het gezaghebbende MIT, en gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Volgens Christopher Voigt, die als professor werkt bij het instituut, is het letterlijk een programmeertaal: er kunnen op tekst gebaseerde commando's worden geschreven, waarna het wordt 'gecompileerd'. Dat houdt in dat de commando's worden omgezet in een dna-streng, die dezelfde gecodeerde instructies bevat. Vervolgens wordt de streng dna ingebracht in de cel, waarna deze de geprogrammeerde genen gaat aflezen.
Toepassingen
Toekomstige toepassingen voor een dergeljike programmeermethode zijn bijvoorbeed het ontwerpen van bacteriële cellen die een kankermedicijn gaan producreen op het oment dat ze een tumor detecteren, of een gistcel die zijn eigen fermentatieproces stopzet als er teveel giftige bijproducten gevordm worden.
MIT heeft de programmeertechniek voor cellen met succes toegepast in E. coli-bacteriën. In experimenten werd een hoge succeskans behaald: 92 procent van de ingebouwde functies werkte zoals van tevoren werd voorspeld. Het gaat daarbij om biologische circuits gebouwd met verschillende soorten functies.
Daarbij werd ook het grootste biologische circuit ooit gebouwd, aldus de onderzoekers. Deze heeft zeven logische poorten en is gemaakt met 12.000 dna-bouwsteentjes. Op termijn moet de programmeertaal ook 'compatibel' worden met andere soorten bacteriën.
In het verleden zijn wetenschappers ook al bezig geweest met het bouwen van chips op basis van dna. In onderzoeksinstituten in Californië en Israël werd bijvoorbeeld een biologische computer gebouwd met dna-strengen. Omdat dna gecodeerde boodschappen bevat voor het bouwen van eiwitten is er veel interesse van biologen om hiermee biologische chips te bouwen.
Met de door MIT ontwikkelde programmeertaal kan het bouwen van dergelijke systemen mogelijk gemakkelijker worden. Dat komt ook omdat de bedenkers van plan zijn om de design-interface voor iedereen beschikbaar te maken.
Binnenkort moet er een webinterface verschijnen waarmee gebruikers zelf commando's kunnen programmeren. Daarvoor hoeven zij geen kennis te hebben van genetica. De onderzoekers beloven een gebruikersvriendelijke tool die zonder ervaring is te gebruiken.
Bronnen: Tweakers.net, MIT
Foto: Janet Isawa voor MIT
