生物电脑可以开启或关闭基因表达，产生特定的蛋白质，从而监测和适应我们身体的变化。 北京时间4月30日消息。瑞士研究人员表示，他们已经成功地创造出一种强大的、类似计算机的人体细胞，这种细胞最终可以用来帮助监测一个人的健康状况。 使用基因编辑工具CRISPR-Cas9，研究人员能够模仿像计算机一样运作的人类细胞，并创建他们所谓的“可编程可扩展电路”。 “这种蜂窝计算机听起来像是一个革命性的想法，但事实并非如此，”瑞士苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物技术和生物工程教授MartinFussenegel说。MartinFussenegger，“人体本身就是一台大型计算机。自古以来，人体的新陈代谢就利用了数万亿个细胞的计算能力。” 细胞像计算机一样工作，可以改变基因身份的表达，使用Cas9蛋白的特殊变体读取RNA序列，然后打开或关闭基因表达以产生特定的蛋白质。虽然这种情况下的“技术”是生物学的，但它非常模仿中央处理器(CPU)的功能，中央处理器是一种根据预期结果执行特定操作的细胞处理器。 通过控制“细胞计算机”的活动，研究人员不仅可以通过对某些化学过程或代谢物的反应来识别人体内发生的事件，还可以帮助对这些事件做出反应。例如，如果某种生物标志物在体内停留的时间更长，则可能表明该疾病已发生转移。然后“生物计算机”可以帮助瞄准肿瘤并利用其能力将其移除。这一发现与其他生物计算机的不同之处在于其强大的处理能力。 研究人员表示，这一发现与其他生物计算机的不同之处在于其强大的处理能力。科学家设想的不仅仅是单个生物计算机，而是整个细胞网络，它们实际上可以形成一个智能组织，从而真正扩大处理能力。 “想象一个拥有数十亿个细胞的微组织，每个细胞都配备了自己的双核处理器，”Fussenegl在一份声明中说。“理论上，这台‘计算器官’的计算能力可以远超数字超级计算机，而且消耗的能量极少。” 在Fussenegl的设想中，他的蜂窝计算机的能源将非常简单。“与专用超级计算机相比，这种大型计算机仅需一片面包即可供电，”他说。这一发现对希望创造类似计算机的细胞以帮助改善人类健康的科学家具有重要意义。聚焦重大突破。以前的研究主要集中在蛋白质基因开关的使用上，它们不具备处理信息的能力，一次只能处理一条指令。研究人员表示，这项技术的下一步将是添加一个能够处理更复杂命令和信息的多核处理器。 什么是CRISPR-Cas9？CRISPR/Cas9技术使用标记来识别突变的位置和切口酶在精确位置切割DNA，从而允许一小部分基因被移除 CRISPR-Cas9是一种在细菌中发现的基因工具可以对DNA进行精确的编辑。首字母缩略词CRISPR代表成簇的规则间隔回文重复序列。该技术涉及一种DNA切割酶和一个确定酶切割位置的标签。 通过编辑这个标记，科学家们能够将切口酶定位到DNA的特定区域，并在他们想要的任何地方进行精确切割。CRISPR/Cas9技术已被用于“沉默”基因，有效地关闭它们。当细胞修复DNA断裂时，这一小段DNA被去除。通过这种方式，研究人员可以精确地关闭基因组中的特定基因。此前，科学家们利用这种方法编辑HBB基因来治疗β-地中海贫血（beta-thalassaemia）。（任田）
