محققان با استفاده از برهم‌کنش میان RNAها، موفق به ارائه سامانه زیستی درون سلولی شدند که امکان محاسبات را دارد. این فناوری می‌تواند شرایط را برای تولید ادوات محاسبات زیستی تسهیل کند.
همگرایی مهندسی و زیست‌شناسی: انجام محاسبات درون سلولی
محققان دانشگاه ایالتی آریزونا نشان دادند که سلول‌های زنده می‌توانند فرایندهای پیچیده محاسباتی را همانند کامپیوترها انجام دهند. این فناوری به نوعی همگرایی مهندسی و زیست‌شناسی بوده که موجب ارائه راهکارهای جدیدی برای انجام محاسبات است. یافته‌های این پروژه می‌تواند تغییر شگرفی در طراحی داروهای هوشمند و رهاسازی هوشمند دارو داشته باشد. علاوه براین، حوزه‌هایی نظیر تولید انرژی به روش سبز، فناوری‌های تشخیص طبی ارزان قیمت و توسعه نانوماشین‌ها و اصلاح ژن از جمله کاربردهای احتمالی این فناوری خواهند بود.
پایه این فناوری، برهم‌کنش طبیعی میان اسید نوکلئیک است. در اینجا، برهم‌کنش از پیش تعیین شده RNA-RAN اتفاق می‌افتد. RNA اسید ریبونوکلئیک است که یک زنجیره بلند حاوی نوکلئوتیدها است. نوکلئوتید نیز یک باز نیتروژن‌دار است که دارای گروه فسفات و قند ریبوز است. در RNA اطلاعات کدگذاری شده‌ای برای بیان ژن یا مدیریت بیان آن وجود دارد.
این گروه تحقیقاتی به رهبری الکس گرین، با استفاده از نرم‌افزار کامپیوتری، موفق به طراحی توالی RNA شد که رفتار مورد نظر محققان را درون سلول ارائه می‌دهد. خروجی این رفتار RNA، چیزی شبیه به مدارهای الکترونیکی رایج است؛ با این تفاوت که درون سلول باکتری خودآرایی شده‌است.
این RNA موجب می‌شود تا سلول بتواند پیام‌های ورودی را حس کرده و با ارائه نتایج محاسباتی، خروجی ویژه‌ای را ارائه دهد. محققان از دروازه منطقی برای این کار استفاده کردند. این سوئیچ مدار کوچک زمان اتصال RNA به مکمل خود در مدار سلولی خاموش می‌شود. با این کار مدار منطقی فعال شده و خروجی به دست می‌آید. این گروه اقدام به ارائه یک سری گیت منطقی پیچیده کردند که می‌توانند به ورودی‌های چندگانه پاسخ دهند. یکی از مزیت‌های این روش آن است که به محققان اجازه می‌دهد تا چند عملیات مختلف را به صورت هم زمان انجام دهند. این ظرفیت برای انجام پردازش‌های موازی به محققان اجازه می‌دهد تا محاسبات پیچیده را انجام دهند.
زیست‌شناسی سنتزی یکی از حوزه‌های در حال رشد است که از آن برای تولید ساختارهای زیستی مصنوعی استفاده می‌شود.
