ListeList
  • Ana Sayfa
  • Gündem
  • ListeList Özel
  • Alışveriş
  • Koronavirüs
  • Sinema
  • Kadın
  • Diğer
    • Edebiyat
    • Sağlıklı Yaşam
    • Seyahat
    • İş Yaşamı
    • Tiyatro
    • Hayvansever
    • Spor
    • İstanbul
    • Tarih
    • Müzik
    • Astroloji
    • +18
    • Ekoloji
    • Tasarım
    • Dizi
    • Teknoloji – Bilim
    • Yeme – İçme
    • Pürtelaş
    • Testler
    • Video
Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle
  • Ana Sayfa
  • Gündem
  • ListeList Özel
  • Alışveriş
  • Koronavirüs
  • Sinema
  • Kadın
  • Diğer
    • Edebiyat
    • Sağlıklı Yaşam
    • Seyahat
    • İş Yaşamı
    • Tiyatro
    • Hayvansever
    • Spor
    • İstanbul
    • Tarih
    • Müzik
    • Astroloji
    • +18
    • Ekoloji
    • Tasarım
    • Dizi
    • Teknoloji – Bilim
    • Yeme – İçme
    • Pürtelaş
    • Testler
    • Video
Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle
ListeList
Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle

Ana sayfa » Teknoloji - Bilim » Biyosentetik Çift Çekirdekli Hücre Bilgisayarı Geliştirildi

Biyosentetik Çift Çekirdekli Hücre Bilgisayarı Geliştirildi

Ogün Utku Dikici Yazar: Ogün Utku Dikici
9 Mayıs 2019
Kategori: Teknoloji - Bilim
Google Haberler'de ListeList'e Abone Ol
0
Biyosentetik Çift Çekirdekli Hücre Bilgisayarı Geliştirildi
Share on FacebookShare on Twitter

Dijital dünyadan ödünç alınan bir modele dayanan, gen anahtarlarıyla (aç / kapalarla) gen tanımlama kontrolü, uzun zamandır sentetik biyolojinin temel amaçlarından biri olmuştur.

Dijital teknik, giriş sinyallerini işlemek için, mantık kapıları olarak bilinen; örneğin C çıkış sinyalinin yalnızca A ve B giriş sinyalleri ayna anda mevcutsa üretildiği (ve kapısı “and gate” gibi) devreler kullanır.

Peki aynı yapı biyolojide nasıl bir şeye karşılık gelir?

Biyoteknoloji uzmanları bugüne kadar hücrelerde protein gen anahtarları yardımıyla bu tür dijital devreler kurmaya çalıştılar. Bununla birlikte, bunların bazı ciddi dezavantajları da vardı: Mesela çok esnek değillerdi, yalnızca basit programlamayı kabul edebiliyorlardı ve -belirli bir metabolik molekül gibi- bir seferde yalnızca bir girişi işleyebiliyorlardı.

Hücrelerdeki daha karmaşık hesaplama işlemleri, bu nedenle yalnızca belirli koşullar altında mümkündür, güvenilir değildir ve sıklıkla başarısız olurlar.

Dijital dünyada da temelde olarak elektronik devreler, elektron girişine imkan tanıyan tek bir girişe bağlıdır. Ancak saniyede milyarlarca işlem yapabilecek hızda olan doğaları nedeniyle bu dezavantajı telafi ederler. Hücrelerse bu durumda yavaş kalırlar, ancak 100 bin farklı metabolik molekülü giriş olarak işleyebilir.

Tüm bunlara rağmen biyolojik bilgisayar teknolojilerinde bugüne dek bir insan hücresinin muazzam hesaplama kapasitesine yaklaşılamadı.

Biyolojik Komponentlerden Bir CPU

Basel’deki ETH Zürih Biyosistem Bilimi ve Mühendisliği Bölümünde (Department of Biosystems Science and Engineering) Biyoteknoloji ve Biyomühendislik Profesörü olan Martin Fussenegger liderliğindeki bir araştırmacı ekibi, esnek bir işlemci çekirdeği ya da farklı programlama yöntemlerini kabul eden bir merkezi işlem birimi (CPU) geliştirmek için biyolojik bileşenleri kullanmanın bir yolunu buldu.

ETH Zürih’ten bilim insanları tarafından geliştirilen bu işlemci, değiştirilmiş bir CRISPR — Cas9 sistemine dayanmakta ve temel olarak, -kılavuz RNA olarak bilinen- RNA molekülleri formunda, arzu edilen sayıda girdiyle çalışabilir.

Bu yeni teknikte Cas9 proteininin özel bir çeşidi işlemcinin çekirdeğini oluşturmaktadır. Kılavuz RNA dizileri tarafından verilen girdilere cevap olarak CPU; belirli bir proteini yapan belirli bir genin tanımını düzenler. Bu yaklaşımla araştırmacılar, insan hücrelerinde ölçeklenebilir devreleri programlayabilirler. Aynı 2 giriş ve 2 çıkıştan oluşan, 2 adet tek basamaklı sayıyı birbirine ekleyebilen dijital yarım toplayıcılar gibi (Digital Half Adder) gibi.

Birden Çok Çekirdekle Güçlü Veri İşleme

Ancak araştırmacılar bununla yetinmediler ve bir adım daha ileri giderek iki çekirdeği bir hücreye entegre ettiler ve dijital dünyadakine benzer çir çift çekirdekli işlemciyi biyolojik olarak yarattılar. Bunu yapmak için 2 farklı bakteriden CRISPR — Cas9 bileşenleri kullandılar. Sonuçlardan oldukça memnun olan Fussenegger, “İlk cep bilgisayarını birden fazla çekirdek işlemciyle yarattık” dedi.

Bu biyolojik bilgisayar yalnızca son derece küçük değil, aynı zamanda teoride olarak herhangi bir boyutta üretilebilebilmesinin yolu açık.

Fussenegger devam ediyor: “Her biri kendi çift çekirdekli işlemcisiyle donatılmış milyarlarca hücreli bir mikro doku düşünün. Bu ‘hesaplama organları’ teorik olarak dijital bir süper bilgisayarınkinden çok daha fazla bilgi işlem gücü elde edebilirler. Üstelik bunun için sadece çok az enerji kullanarak…”

Teşhis ve Tedavi Süreçlerindeki Uygulamalar

Belli bir metabolik ürün ya da kimyasal haberci gibi vücuttaki biyolojik sinyalleri tespit etmek, bunları işlemek ve buna göre yanıt vermek için bir hücre bilgisayarı kullanılabilir. Düzgün programlanmış bir CPU ile, hücreler 2 farklı biyo belirleyiciyi giriş sinyali olarak yorumlanabilirler.

Sadece biyo belirteç A mevcutsa, biyobilgisayarımız bir teşhis molekülü ya da farmasötik bir madde oluşturarak yanıt verir. Biyobilgisayar sadece B biyolojik işaretleyicisini kaydederse, o zaman farklı bir maddenin üretimini tetikler. Her 2 biyolojik belirteç de mevcutsa, bu üçüncü bir reaksiyona neden olacaktır. Böyle bir sistem tıpta, örneğin kanser tedavisinde, uygulamada devrim niteliğindedir.

Fussenegger, “Sisteme geri bildirimi de (Feedback) entegre edebiliriz” diyor. Örneğin, biyo belirteç B vücutta belirli bir konsantrasyonda gereğinden uzun süre kalırsa, bu kanserin metastaz yaptığını gösterebilir. Biyobilgisayar daha sonra tedavi için bu büyümeleri hedefleyen kimyasal bir madde üretecektir” diyor.

Çok Çekirdekli İşlemciler Geliştirmek Mümkün

Fussenegger, “Bu hücre bilgisayarı çok devrimci bir fikir gibi gelebilir. Ancak durum böyle değil” diye vurguluyor ve devam ediyor: “İnsan vücudunun kendisi zaten büyük bir bilgisayar. Metabolizması, eskiden beri trilyonlarca hücrenin hesaplanma gücüne dayanıyor.” 

Bu hücreler ister kimyasal mesajlaşma yapanlar isterse de metabolik süreçleri tetikleyerek olsun, sürekli olarak dış dünyadan ya da diğer hücrelerden bilgi alır, sinyalleri işler ve buna göre cevap verirler. . Fussenegger, “Teknik olarak bir süper bilgisayarın aksine, bu büyük bilgisayarın enerji için sadece bir dilim ekmeğe ihtiyacı var” diyor.

Ekibin bir sonraki hedefi çok çekirdekli bir bilgisayar yapısını bir hücreye entegre edebilmek.

Fussenegger, “Bu, mevcut çift çekirdekli yapıdan daha fazla hesaplama gücüne sahip olmak demek” diyor.

 

Çalışmanın orijinaline aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Hyojin Kim, Daniel Bojar, Martin Fussenegger. A CRISPR/Cas9-based central processing unit to program complex logic computation in human cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 116 (15): 7214 DOI: 10.1073/pnas.1821740116

PaylaşTweetleGönder
Ogün Utku Dikici

Ogün Utku Dikici

1983 yılında Şebinkarahisar’da doğdu. Mühendislik ve Fizik alanlarında eğitim aldı. Uygulamalı Fizik alanında yüksek lisansını yaparken Ege Üniversitesi Fizik Bölümü’nde araştırma asistanı olarak çalışmaya başladı. Bu süre zarfında süperiletken bolometreler, SQUID sensörler, transparan metal-oksitler, kriyojenik soğutma, malzeme bilimi, metroloji ve nano üretim konularında yerli, yabancı, ortak bir dizi çalışma yürüttü ve projelerde yer aldı.Çeşitli uluslararası kurumlardan ödüller aldı. Çalışmaları ABD, Avrupa ve Asya’nın çeşitli ülkelerinde yayımlandı.Ardından akademik hayatını sonlandırarak mühendislik hizmeti vermeye başladı. Halen İzmir’de yaşamakta olup Endüstri 4.0, endüstriyel otomasyon ve metalurji alanlarında Ar-Ge yapmaktadır.

İleri
Avrupa’da Yapay Kalp Nakli Yapan İlk Kadın Cerrah Dilek Gürsoy

Avrupa'da Yapay Kalp Nakli Yapan İlk Kadın Cerrah Dilek Gürsoy

Yorum yapabilmek için bir ListeList hesabınız olması gerekmektedir. Aşağıdaki bağlantı ile hemen bir hesap oluşturabilirsiniz.

Listelist'e üye ol

İlgili İçerikler

Yasaklı sitelere giriş
Teknoloji - Bilim

Yasaklı Sitelere Giriş: Yasaklı Sitelere Nasıl Girilir?

Dünyada Yalnızca 90’a Yakın Kişide Görülen Nager Sendromu Nedir?
Sağlıklı Yaşam

Dünyada Yalnızca 90’a Yakın Kişide Görülen Nager Sendromu Nedir?

İlk İnsanların Az Oksijenle Hayatta Kalabildikleri Keşfedildi
Teknoloji - Bilim

İlk İnsanların Az Oksijenle Hayatta Kalabildikleri Keşfedildi

aleyna tilki kimdir listelist retrograde
ListeList Özel

Dünya Starı Olma Yolunda İlerleyen Aleyna Tilki Hakkında Bilmeniz Gerekenler

24 Şubat 2021
Bataklıklarda bulunan ilginç şeyler
ListeList Özel

Tereyağından Çürümemiş Cesetlere: Bataklıklarda Bulunan 11 İlginç ve Şaşırtıcı Şey

24 Şubat 2021
Bisiklet Almadan Önce Dikkat Edilmesi Gereken 10 Önemli Konu
Alışveriş

Bisiklet Almadan Önce Dikkat Edilmesi Gereken 10 Önemli Konu

24 Şubat 2021
Rosa Parks: Otobüste Beyaz Bir İnsana Yer Vermeyi Reddederek Sivil Haklar Hareketini Başlatan İsim
Kadın

Rosa Parks: Otobüste Beyaz Bir İnsana Yer Vermeyi Reddederek Sivil Haklar Hareketini Başlatan İsim

24 Şubat 2021
Verilerinizi Gittiğiniz Her Yere Kolayca Taşıyın! En Kaliteli Flash Bellek Tavsiyeleri
Alışveriş

Verilerinizi Gittiğiniz Her Yere Kolayca Taşıyın! En Kaliteli Flash Bellek Tavsiyeleri

24 Şubat 2021
100 Yıldan Fazla Yaşayan İnsanların Hayatları Boyunca Tüketmekten Vazgeçmedikleri 9 Besin
Sağlıklı Yaşam

100 Yıldan Fazla Yaşayan İnsanların Hayatları Boyunca Tüketmekten Vazgeçmedikleri 9 Besin

24 Şubat 2021
Küresel Isınma ile Birlikte Hayatımıza Giren 5 Sözcük Ve Kavram
Ekoloji

Küresel Isınma ile Birlikte Hayatımıza Giren 5 Sözcük Ve Kavram

24 Şubat 2021
chloe ting kimdir egzersizleri youtube listelist
Sağlıklı Yaşam

Tamamen Ücretsiz Egzersiz Videolarıyla İzleyenlere Hızlı Kilo Verdiren YouTuber Chloe Ting

24 Şubat 2021
Şekerli ve Çiçeksi Bir Parfüm Olan Cacharel Amor Amor İncelemesi
Alışveriş

Şekerli ve Çiçeksi Bir Parfüm Olan Cacharel Amor Amor İncelemesi

24 Şubat 2021
Akıllı Telefonunuzu Profesyonel Bir Kameraya Çevirecek En İyi Telefon Kamerası Lensleri
Alışveriş

Akıllı Telefonunuzu Profesyonel Bir Kameraya Çevirecek En İyi Telefon Kamerası Lensleri

23 Şubat 2021
İngiltere’ye Vize Sağlayan Ankara Anlaşması Nedir? Şartları Nelerdir? Ne Zaman Bitecek?
ListeList Özel

İngiltere’ye Vize Sağlayan Ankara Anlaşması Nedir? Şartları Nelerdir? Ne Zaman Bitecek?

7 Ekim 2020
Evde Hijyen Sağlamanın En Pratik Yolu: Buharlı Temizleyiciler
Alışveriş

Evde Hijyen Sağlamanın En Pratik Yolu: Buharlı Temizleyiciler

10 Nisan 2020
Oyunlardan Uygulamalara: Çocuklara Evde İngilizce Öğretmenin 7 Etkili Yolu
Gündem

Oyunlardan Uygulamalara: Çocuklara Evde İngilizce Öğretmenin 7 Etkili Yolu

9 Nisan 2020
Ruhunuzu Dinlendirin: Mandala Çizimi ve En İyi Mandala Boyama Kitapları
Alışveriş

Ruhunuzu Dinlendirin: Mandala Çizimi ve En İyi Mandala Boyama Kitapları

8 Nisan 2020
Kendi Saçını Kesmek İsteyen Erkeklere: Evde Saç Kesim Rehberi
ListeList Özel

Kendi Saçını Kesmek İsteyen Erkeklere: Evde Saç Kesim Rehberi

8 Nisan 2020
Evde Canı Sıkılanlara Birbirinden Keyifli 18 Hobi ve Aktivite
Alışveriş

Evde Canı Sıkılanlara Birbirinden Keyifli 18 Hobi ve Aktivite

25 Mart 2020
Evde Verimli Vakit Geçirmek İçin Faydalanabileceğiniz 16 Online Eğitim Platformu
ListeList Özel

Evde Verimli Vakit Geçirmek İçin Faydalanabileceğiniz 16 Online Eğitim Platformu

16 Mart 2020
Tablet Fiyatları: En İyi Tabletler Hangileri? Çok Satan 7 Tablet Modeli ve Özellikleri
Alışveriş

Tablet Fiyatları: En İyi Tabletler Hangileri? Çok Satan 7 Tablet Modeli ve Özellikleri

15 Mart 2020
Hayat Yarışında Çocuğunuzu Bir Adım Öne Geçirecek Faydalı Uygulamalar
Teknoloji - Bilim

Hayat Yarışında Çocuğunuzu Bir Adım Öne Geçirecek Faydalı Uygulamalar

28 Eylül 2019
Kokusuyla Hafızalara Kazınan 15 Erkek Parfümü
Alışveriş

Kokusuyla Hafızalara Kazınan 15 Erkek Parfümü

8 Haziran 2019
Tuzsuz Şampuan Ne İşe Yarar? Tuzsuz Şampuanı Neden Tercih Etmeliyiz?
Sağlıklı Yaşam

Tuzsuz Şampuan Ne İşe Yarar? Tuzsuz Şampuanı Neden Tercih Etmeliyiz?

10 Nisan 2019
“Çocuğum Tablet Başından Kalkmıyor” Diyenlere 8 Alanda 40 Etkinlik Önerisi
Gündem

“Çocuğum Tablet Başından Kalkmıyor” Diyenlere 8 Alanda 40 Etkinlik Önerisi

9 Nisan 2019
  • Hakkımızda
  • Gizlilik Politikası
  • Muvafakatname
  • Yazı Gönder
  • Reklam
  • İletişim

© 2019 ListeList - Yeni Nesil Medya Platformu

Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle
  • Ana Sayfa
  • Gündem
  • ListeList Özel
  • Alışveriş
  • Koronavirüs
  • Sinema
  • Kadın
  • Diğer
    • Edebiyat
    • Sağlıklı Yaşam
    • Seyahat
    • İş Yaşamı
    • Tiyatro
    • Hayvansever
    • Spor
    • İstanbul
    • Tarih
    • Müzik
    • Astroloji
    • +18
    • Ekoloji
    • Tasarım
    • Dizi
    • Teknoloji – Bilim
    • Yeme – İçme
    • Pürtelaş
    • Testler
    • Video

© 2019 ListeList - Yeni Nesil Medya Platformu

Oturum süresi doldu

Lütfen tekrar giriş yapın. Giriş sayfası yeni bir pencerede açılacaktır. Giriş yaptıktan sonra pencereyi kapatıp bu sayfaya dönebilirsiniz.

>

ListeList'ten en iyi şekilde faydalanabilmeniz için çerezler (cookies) kullanmaktayız.

Daha fazla bilgi ve hangi çerezleri kabul edip etmeyeceğinizi öğrenmek için ayarlara bir göz atabilirsiniz.

ListeList
Gizlilik

ListeList'ten en iyi şekilde faydalanabilmeniz için çerezler (cookies) kullanmaktayız. Çerez bilgileri tarayıcınızda saklanmaktadır ve takip eden ziyaretlerinizde siz olduğunuzu bilebilmek, sitenin hangi alanlarını ilgi çekici bulduğunuzu incelemek gibi amaçlarla kullanılmaktadır.

Kullanılması gerekli çerezler

Kullanılması gerekli çerezler tercihlerinizi saklamak ve buna uygun hizmet verebilmek adına her zaman etkin durumdadır.

Eğer bu çerezi kapatırsanız, bu ekranda yapmış olduğunuz tercihleri de saklayamayız. Bu da siteye ger gelişinizde çerezleri etkinleştirip etkinleştirmeme işlemini tekrar yapmanız gerektiği anlamına geliyor.