Ngôn ngữ lập trình cho ADN

Trong tương lai gần, các nhà hóa học có thể sử dụng một tập các câu lệnh đã được cấu trúc sẵn như Python hay Java để lập trình sự tương tác của các phân tử ADN trong ống nghiệm hoặc một tế bào. Một nhóm nghiên cứu đã phát triển một ngôn ngữ lập trình hóa học mà họ hy vọng nhờ đó sẽ thiết kế được một mạng lưới có thể định hướng hành vi của các hỗn hợp phản ứng hóa học, tương tự như hoạt động của những mạch điện điều khiển trên ô tô, robot hay các thiết bị điện tử khác. Trong y học, những mạng lưới như thế này có thể trở thành những hệ thống dẫn truyền thuốc thông minh hay những cỗ máy phát hiện bệnh tật ở cấp độ tế bào. Các nhà nghiên cứu  đã hướng dẫn và sử dụng các mạng phản ứng hóa học, một tập hợp từ chỉ các phương trình hóa học đã có từ  nhiều thế kỷ để mô tả cách các hóa chất tương tác với nhau. Các kỹ sư đã nâng tầm ngôn ngữ này và dùng nó để viết ra những chương trình nhằm định hướng chuyển động của những phân tử được tạo nên. "Chúng tôi bắt đầu từ một bản tóm tắt, mô tả một hệ thống hóa học, sau đó sử dụng ADN để tạo nên các phân tử  thực hiện những hành vi mong muốn", đồng tác giả Georg Seelig cho biết. "Mục tiêu cuối cùng là cho phép bạn có thể sử dụng công nghệ này để tạo ra các công cụ phổ quát". Hiện nay, việc tạo ra một loại mạng phân tử có quy trình kỹ thuật  rất phức tạp, rườm rà, khó có thể tái sử dụng để xây dựng nên những hệ thống khác. Các kỹ sư mong muốn tạo ra một nền tảng cho phép các nhà nghiên cứu có được sự linh hoạt lớn hơn. Seelig ví phương pháp này với những ngôn ngữ lập trình trên máy tính. "Tôi nghĩ đây là điều rất hấp dẫn vì nó cho phép bạn giải quyết nhiều vấn đề. Nếu muốn một chiếc máy tính làm việc khác, bạn chỉ cần lập trình lại. Dự án này cũng tương tự như vậy". Con người và những sinh vật khác có những mạng lưới phức tạp bao gồm các phân tử nano với nhiệm vụ điều chỉnh các tế bào và giữ cho cơ thể ở trạng thái cân bằng. Hiện nay, các nhà khoa học đang tìm cách để thiết kế những hệ thống tổng hợp có hoạt động như các tổ chức sinh học với hy vọng các phân tử tổng hợp có thể hỗ trợ cho những chức năng tự nhiên của cơ thể. Để làm được điều này, một hệ thống cần phải tạo ra các phân tử ADN tổng hợp với các chức năng cụ thể. Phương pháp tiếp cận mới vẫn chưa sẵn sàng để áp dụng trong y tế, nhưng trong tương lai, nền tảng này có thể sử dụng để tạo nên những phân tử tự lắp ráp bên trong các tế bào và hoạt động giống như những cảm biến thông minh. Chúng có thể được tích hợp vào trong một tế bào để phát hiện những bất thường và phản ứng lại khi cần thiết, chẳng hạn như cung cấp thuốc trực tiếp vào những tế bào này. Quang N (Theo BCNN) Nguồn: http://www.khoahocphattrien.com.vn/news/khoahocvadoisong/?art_id=8714