原始细胞利用DNA逻辑进行通讯计算

来自布里斯托尔大学、埃因霍温理工大学和微软研究院的研究人员成功组装了人工细胞群落，它们可以利用截获的DNA逻辑门进行化学通讯和分子计算。

这项工作是在原始细胞中合成化学认知的进展，可能有助于生物传感和治疗。

由DNA制成的分子计算机利用DNA链之间的可编程相互作用将DNA输入转化为编码输出。

但是，DNA计算机运行缓慢，因为它们运行在化学汤里，它们依靠随机分子扩散来执行计算步骤。

将这些过程组装成可以相互发送DNA输入和输出信号的人工细胞样实体(原始细胞)，将提高分子计算的速度，并保护包裹的DNA链免受血液中存在的酶的降解。

在今天发表在《自然纳米技术》期刊上的一项新研究中，由布里斯托尔大学化学学院的Stephenman教授和埃因霍温科技大学生物医学工程系的Tom Degreaf教授领导的团队开发了一种新方法，称为Bio-PC(Protocell Communication Biomedical Implementation)，该方法基于半透性胶囊(蛋白质组)社区，该社区包含多种DNA逻辑门，这些逻辑门可以一起用于分子。

分区可以提高计算电路的速度、模块化和可设计性，减少DNA链之间的串扰，使分子电路在血清中发挥作用。这种新方法为利用原始细胞通讯平台使嵌入式分子控制电路更接近生物传感和治疗的实际应用奠定了基础。

布里斯托尔原型生命研究中心的曼恩教授说：“智能人工细胞之间使用DNA逻辑代码进行化学通信的能力为非常规计算和真实微系统之间的接口开辟了新的机会。

“这将使分子控制电路更接近实际应用，并为具有信息处理能力的原始细胞如何在生命起源中发挥作用提供新的见解。”