Схема двухступенчатой алмазной ячейки
Изображение: DESY / Elena Bykova

Кишечную палочку превратили в биокомпьютер

Молекулярные биологи из Массачусетского технологического института превратили кишечную палочку в конечный автомат — систему, которая принимает одно из нескольких состояний в зависимости от внешнего воздействия. Более того, бактерии запоминали те операции, которые они выполняли. Исследование опубликовано в журнале Science, кратко о нем сообщает пресс-релиз MIT.

Создать компьютер на основе бактерии ученым удалось благодаря биоинженерии. Биологи ввели в кишечную палочку плазмиды — небольшие кольцевые молекулы ДНК, существующие отдельно от геномных хромосом. На них находилась последовательность из нескольких генов, игравшая роль программы в эксперименте. В качестве ввода авторы использовали различные химические вещества, которые активировали ферменты-рекомбиназы. Последние модифицировали программы в плазмидной ДНК — некоторые участки вырезались, некоторые переворачивались «задом-наперед». В результате этого изменялся состав белков, которые синтезировала бактерия. Для наглядности авторы ввели в геном участки, кодирующие зеленый, красный и синий флуоресцентные белки.

Всего авторы создали два варианта организмов. Первый из них мог принимать два различных ввода и, в зависимости от последовательности вводов находиться в пяти различных состояниях. Второй мог распознавать три различных вещества в качестве ввода и находиться в 16 различных состояниях. В роли вводного сигнала биологи выбрали антибиотик-аналог тетрациклина, арабинозу (сахар) и препарат DAPG. Состояние бактерии можно определить по свечению вырабатывающихся флуоресцентных белков. Например, при введении двух веществ в одном порядке бактерия светилась в красном и зеленом диапазонах, а при изменении порядка введения тех же самых веществ — в красном и синем.

Интересно, что ДНК одновременно и хранит информацию о введенных веществах и контролирует синтез флуоресцентных белков. Для колонии бактерий с двумя вводами и пятью состояниями по меньшей мере 97 процентов организмов реагировали ожидаемым образом на внешний раздражитель. Для более продвинутых бактерий-компьютеров «правильно» реагировали не менее 88 процентов организмов.

По словам ученых, такие биологические компьютеры помогут лучше разобраться в том, как происходит дифференциация клеток, например, превращение стволовых клеток в клетки тканей организма. Хотя факторы, регулирующие эти процессы, хорошо известны, то, как их воздействие в организме организовано во времени, изучено плохо. Конечные автоматы помогут выяснить, в какой последовательности вещества запускают процессы в клетках.

#биология  #биотех
https://nplus1.ru/news/2016/07/22/e-coli-compute

Схема работы бактерии-компьютера
Nathaniel Roquet et al. / Science, 2016

Разбор иридодиагностики от #uncledoc

http://uncle-doc.livejournal.com/401944.html

http://m.phys.org/news/2016-07-team-ultrathin-transparent-oxide-thin-film.html

Ииновации на рынке носимой электроники появляются с такой же интенсивностью сейчас, как новые законы регулирующие деятельность в интернете

Одна из проблем, с которой сталкиваются - это сделать электронику тонкой настолько, чтобы находясь на поверхности кожи она не повреждала эпидермис и при этом была достаточно прочной, чтобы при натяжении кожи логические схемы в электронике не рвались.

Для решения данной проблемы был применен  ультратонкий и прозрачный оксид тонко- транзисторы пленки (TFT)  с использованием метода неорганическая на основе лазерной отрыв (Illo).

Физики разработали не потребляющий энергию термостат

В основе устройства лежит идея о том, что материалы могут изменять свою теплопроводность с температурой. 

https://nplus1.ru/news/2016/07/30/thermostat

Физики создали программируемый квантовый компьютер на пяти кубитах

Кубиты в новом устройстве представляют собой ионы иттербия, захваченные с помощью электромагнитного поля. Управлять регистрами квантового компьютера удается с помощью лазерных импульсов, изменяющих электронное состояние частиц. Как отмечают авторы, ключевой результат работы — новая архитектура компьютера может масштабироваться. Отдельные пятикубитные модули теоретически возможно соединить между собой, однако на практике продемонстрировать этого еще не удалось. Кроме того, можно увеличить количество выстроенных в линию ионов иттербия и увеличить количество кубитов в одном модуле.

Компьютер способен исполнять все виды квантовых логических операций. Для проверки работоспособности авторы запрограммировали компьютер на выполнение нескольких известных алгоритмов, в частности, квантовое преобразование Фурье и алгоритм Дойча — Йожи (способен быстро выяснить, является ли функция постоянной или сбалансированной).
https://nplus1.ru/news/2016/03/24/finally-computer

Коллаборации CMS (вчера/случайно) и ATLAS (только что) опровергли наличие новой сверхмассивной частицы, намек на которую в дифотонном канале был обнародован в декабре.

Когда ты теоретик и собирался объяснять только что открытую частицу (в 9:40), а ее не открыли, а закрыли (в 9:00).

@SngChannel - каталог русских каналов в Telegram.

Канал @FACTA рекомендует❗️

Китай успешно вывел на орбиту первый спутник системы мобильной связи, передает «Синьхуа». Аппарат Tiantong-01 был запущен в субботу, 6 августа, ракетой Long March-3B с космодрома Сичан на юго-западе КНР.

Это первый спутник в рамках создаваемой в республике национальной телекоммуникационной системы. Он представляет собой ключевое звено космической информационной инфраструктуры страны.

Впоследствии для обеспечения работы системы на геостационарную орбиту будет выведено еще несколько спутников.

Tiantong-01 разработан Китайской академией космической техники. Оператором наземной части системы будет China Telecom. На ее базе создадут сеть мобильной связи, которая будет работать в самом Китае и оказывать услуги странам Ближнего Востока, Африки, других регионов планеты.

Осуществленный в субботу старт ракеты стал 232-м запуском носителя серии Long March и 36-м модификации Long March-3B.

#космос #китай #спутник
https://m.lenta.ru/news/2016/08/07/china/

Фото: Li Gang / Xinhua / AP

Биоинженеры вырастили живую кость для реконструкции лица.

Команда во главе с исследователями из Колумбийского университета Нью-Йорка вживила выращенную костную ткань в челюсти свиней, наблюдая ее полную интеграцию в организм животных. В будущем разработка поможет в создании персонализированных костных трансплантатов для реконструкции лица. Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться на сайте Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии.

Специалисты выбрали именно свиней для испытания новой методики, поскольку анатомия их челюстей похожа на человеческую. Хирургическим путем свиньям удалили промежуток нижней челюстной кости протяженностью 6 см. Место изъятия было определено исходя из максимальной нагрузки, возникающей в этой области во время пережевывания пищи. Фрагмент челюсти свиней ученые заменили матрицей из коровьей кости (материалом, оставшимся после удаления из кости всех клеток).

Затем ученые разместили в матрице стволовые клетки жировой ткани свиней. В течение трех недель клетки осваивались в созданном для них инкубаторе, спровоцировав рост костной ткани, заполняющей матрицу. После этого специалисты вживили полученные костные имплантаты животным и контролировали рост клеток в течение следующих шести месяцев. За это время пересаженная кость полностью срослась с челюстью свиней.
«Это перспективный шаг на пути к созданию лучших имплантатов для людей», — сказала Розмари Хунцикер, глава программы тканевой инженерии и регенеративной медицины в Национальном институте биомедицинской визуализации и биоинженерии.

В будущем планируется провести клинические испытания и применить методику создания костного материала для восстановления деформированных костей и устранения врожденных дефектов.

#биология #медицина #биотех

http://m.gazeta.ru/science/news/2016/08/08/n_8971403.shtml

@themarfa Канал о технологиях, стартапах, автоматизации, лайфхаках и продуктивности. Экспертные советы по Evernote, Google и многому другому.

Отсыпьте нам сто грамм частичек!
Игорь Иванов элементарно об элементарных частицах на лектории SET UP.

https://youtu.be/1kK1GjU5FJg