Nanotechnologie na bázi DNA zmíněná na konci předchozí části představuje něco jako spojovací můstek mezi molekulární biologií a počítačovou technikou. Na čajovou lžičku se vejde asi 15 000 trilionů molekul DNA. Každá z těchto molekul je jakýsi biopočítač, sice miniaturní, ale svým způsobem mnohem výkonnější než běžný stolní počítač. A teď si představte, jak vysoká by asi byla výkonnost 15 000 trilionů takových nanopočítačů, kdyby byly propojené do jedné sítě a vzájemně by komunikovaly? Lucifer
Mezi běžným počítačem a DNA-biopočítačem však existují podstatné rozdíly. Počítač se dá použít univerzálně, naproti tomu DNA spouští pouze jeden, sice velmi komplexní, nicméně předem pevně stanovený program. Třeba takový strom má ve svých buňkách sice triliony biopočítačů, ale nedokáže kupříkladu odeslat jediný e-mail. Zatím ne! Ani v budoucnu se jistě nikdo nebude pokoušet přimět stromy k tomu, aby posílaly e-maily. Nicméně skutečnost, že DNA-biopočítač je univerzálně programovatelný podobně jako běžný počítač, je dnes již nezpochybnitelná. Dnes běžně používané silikonové mikročipy se už nedají podstatně zmenšit. Jednoho dne je však s pomocí nanotechnologie dokážeme nahradit počítači o velikosti atomů nebo molekul, třeba ba bázi DNA. Výsledkem budou nanopočítače, menší a výkonnější než vše, co si dnes dokážeme představit. A kde se budou používat? Především v medicíně. Lékař budoucnosti by se mohl jmenovat "MUDr. DNA" a bude cestovat naším tělem jako jakási zdravotní policie. Bude hledat poruchy a funkční vady a na místě je odstraňovat. Zvlášť důležitou roli přitom sehraje již v předchozí části zmíněná vlnová genetika. Pomocí elektromagnetických frekvencí se dá měnit - opravovat nebo modifikovat - genetický program uložený v DNA. Zatímco tým odborníků kolem Pjotra Garjajeva se zaměřil přednostně na softwarovou oblast DNA, Ehud Shapiro se svým týmem z Weizmannova vědeckého ústavu v Rehovotu (Izrael) se soustředil především na výzkum příslušného hardwaru. Jeden z nejdůležitějších rozdílů mezi vaším počítačem a DNA-biopočítačem spočívá v tom, že posledně uvedený nemůže fungovat sám, izolovaně. Přesně vzato totiž DNA není kompletní počítač; jedná se spíš o software, který pro svoje fungování potřebuje odpovídající "hardwarové prostředí". Toto prostředí představují další komponenty živé buňky, například enzymy. Ty umožňují realizaci programu DNA tím, že řídí produkci bílkovin v buňkách. Teprve tak dochází ke stavbě, případně údržbě živého organismu. Co by se stalo, kdyby DNA v buňce nespustila svůj předem nainstalovaný, nýbrž nějaký jiný program? Enzymy by prostě dělaly trochu jinou práci, než jakou vykonávají obvykle. Zda by to mělo na organismus pozitivní nebo negativní vliv? To by rozhodující měrou záviselo na obsahu "náhradního" programu. V přírodě se podobné procesy odehrávají už odedávna. Existují mikroskopické útvary sestávající z jedné jediné molekuly DNA, jež je uložena v proteinovém pouzdře. Nazýváme je viry a v podstatě je nelze považovat za živé tvory. Představují spíš jakýsi software připravený pro použití. Vir potřebuje živou buňku, do níž pronikne a použije její enzymy k přehrání vlastního programu. Výsledek je zpravidla stejně nepříjemný, jako když si "zavirujete" počítač. Podobně jako počítačový virus likviduje počítačové soubory, poškozuje biologický virus napadené buňky. Vědci tuto metodu už dávno odkoukali a domnívají se, že již brzy dokážou nahrazovat defekty v dědičné substanci DNA "umělými viry", které se postarají o normální fungování daného organismu. Genetikové doufají, že takový "virus" nasazený do jedné buňky DNA, která je pak implantována zpět do těla, se postupně rozšíří po celém organismu. Tato metoda se nazývá genová terapie a zatím se nachází v počátcích experimentální fáze. Dosud není v silách vědců ani přibližně odhadnout, s jakými riziky a vedlejšími účinky by tato terapie mohla být spojená. Geny totiž vykonávají ne jednu, ale celou řadu funkcí; každý se podílí na větším počtu různých biologických procesů. Základní výzkum hledá i jiné cesty a dosáhl v tomto směru značného pokroku. Vědecký tým Ehuda Shapira kupříkladu "naučil" biopočítače DNA počítat. Triliony "mikroprocesorů" ve zkumavce přitom pracují rychleji než ty nejvýkonnější počítače! A samy si vyrábějí energii, kterou k tomu potřebují. Na případné udělení Nobelovy ceny si Ehud Shapiro nejspíš bude muset ještě pár roků počkat. Zatím se mu však dostalo jiné pocty - počátkem roku 2003 byl jeho biopočítač zapsán do Guinessovy knihy rekordů jako "nejmenší biologický počítač, který byl dosud zkonstruován". Celá věc samozřejmě ještě vězí v dětských střevících. Vstupní data pro početní operace se zatím zadávají prostřednictvím speciálně konfigurované molekuly DNA. Do budoucna se ovšem počítá s využitím vlnové genetiky; to znamená, že program by byl zadáván prostřednictvím elektromagnetických frekvencí. Aby molekula DNA dokázala provádět početní operace, musí být ponořena do roztoku, který obsahuje potřebné enzymy. Výpočet sám potom proběhne v myriádách vzájemně propojených mini-biopočítačů rychlostí blesku. DNA se reprodukuje a podněcuje enzymy k produkci bílkovin. Po nějaké době přezkoumají vědci výsledné provazce DNA, čímž dospějí k výsledku početní operace. To zatím není možné konvenčním způsobem; musí být provedena klasická analýza DNA. Jak již bylo řečeno, lze předpokládat, že DNA-biopočítače najdou uplatnění hlavně v medicíně, přesněji řečeno v lékařské nanotechnologii. Vhodně naprogramované DNA-nanopočítače by mohly cestovat tělem a provádět průběžné kontroly, zda všechno správně funguje. Pokud by narazily na nedostatky, mohly by je samy na místě odstranit tím, že by podle naprogramovaného návodu syntetizovaly a implementovaly odpovídající léky. Tím by se značně snížilo i riziko nechvalně proslulých "nežádoucích účinků" (NÚ). Ty se dnes začnou projevovat až v okamžiku, kdy spolkneme konvenční lék a ten při cestě na místo určení prochází žaludkem, střevy a krevním oběhem. Během této pouti vyvolává i jiné, nežádoucí reakce, jejichž dopad je zpravidla negativní. I kdyby byl každý nanopočítač miniaturních rozměrů a pole jeho působnosti by se nutně omezovalo na jednu jedinou buňku, daly by se touto metodou léčit nebo kontrolovat celé orgány - umožnilo by to jejich masové nasazení. V pacientově těle by se nepohyboval pouze jeden nanopočítač, do akce by jich vyrazila celá armáda. A byly by nejen stejně naprogramované, ale i vzájemně propojené, takže by spolu průběžně komunikovaly a harmonizovaly by své léčebné postupy. Zdroj: Grazyna Fosarová, Franz Bludorf - Chyby v matrix
21.03.2013, 00:00:23 Publikoval Luciferkomentářů: 7