Синтетическая биология

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Вопрос о том, откуда взялась заполонившая всю современную Землю жизнь, вызывает смешанные чувства. С одной стороны, он очень увлекательный и воодушевляет, а еще является прекрасным поводом увязать вместе такие разные науки, как биология, химия, физика, геология и даже астрономия. С другой стороны, это вопрос довольно неблагодарный: самые правдоподобные гипотезы и убедительные эксперименты всегда будут оставаться лишь нашими предположениями о событиях на молодой Земле, а не их точной реконструкцией. И все же вопрос абиогенеза (как неживое вдруг взяло и стало живым), вне всякого сомнения, очень полезен. Задаваясь им, мы лучше понимаем суть феномена жизни и спектр ее возможностей (что может пригодиться нам ни много ни мало при поиске внеземных вариантов живого). А еще зарождение первого организма — это точка отсчета истории биосферы, на которой сходятся все ее эволюционные тренды. Эта точка напоминает горизонт, который невозможно достичь, но который задает верное направление для движения. Вопрос о том, как поразительно сложное и неразрывное единство клетки возникло на пустом месте, вызывает много трудностей. Однако реконструировать эти древние события куда проще, если обратить внимание на нечто, что возникло на Земле еще раньше, имелось на ней в изобилии и обладало высокой устойчивостью. И потому вполне могло способствовать становлению первой живой клетки.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Электрогенные бактерии уже миллионы лет взаимодействуют с миром с помощью электрических сигналов. Каждая бактерия представляет собой одновременно сложный компьютер и фабрику по производству химических соединений. Работая на стыке электроники и микробиологии, ученые доказали: вполне возможно, что в будущем микробы помогут нам изобрести новые технологии диагностики заболеваний и наладить экологически чистые процессы производства; они проследят за качеством воды, быстро обнаруживая и устраняя загрязнения; создадут материалы для квантовых компьютеров; и может быть, даже пригодятся для полетов в космос. Эта статья — о самых интересных инновациях в области микробиоэлектроники и о перспективах ее реального применения.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Какие механизмы лежат в основе развития того или иного заболевания? И как найти необходимое лекарственное средство для того, чтобы справиться с болезнью? Ответы на эти вопросы может дать системная биология — область знаний, рассматривающая клетку как сложную систему взаимодействующих элементов. Ее основным методом является математическое моделирование свойств динамических биологических систем. В этой статье будут разобраны принципы такого моделирования.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Биологические исследования всё больше привлекают специалистов из области компьютерных наук. И это не удивительно: ДНК — носитель информации о живых организмах, — для программиста как программный код. Абстракция, используемая в программировании, позволяет работать с объектами, не принимая во внимание особенности их реализации. Такой подход к биологическим объектам оказался весьма перспективным: он значительно упрощает реальное положение дел и при этом позволяет элементарным составляющим функционировать с высокой точностью. Применение главных инженерных принципов — абстракции, стандартизации и автоматизации, делает из биоинженерии настоящую инженерную дисциплину и открывает широкие возможности для создания новых биологических машин. Так появилась синтетическая биология — новое междисциплинарное научное направление, объединяющее генных инженеров, молекулярных биологов, программистов и физиков, одна из главных задач которой — создавать новые биологические машины для решения практических задач.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Недавно вышедшая статья от гарвардских биологов заставила многие информагентства выпустить заметки: ученые превратили кишечную палочку в биологический аналог компьютера, роль электрических сигналов в котором играют короткие молекулы РНК. В своей статье я хотел бы дать небольшой обзор достижений современных биоинженеров, а затем рассказать широкой публике о том, как же работают «биокомпьютеры» и чего мы от них ждем.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: В статье рассказано о подходах к пониманию устройства клетки — от идей теоретической биологии и концепций «белок-машина» до современных подходов и открытий: нанороботов, микротрубочек и секвенирования генома. Совместная, точно согласованная работа миллионов нанороботов создает то уникальное явление, которое мы называем жизнью.