在生命科學(xué)學(xué)院的Alfonso Jaramillo教授的帶領(lǐng)下，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，人類，植物和動(dòng)物大量生產(chǎn)的常見分子 - 核糖核酸(RNA)可以通過遺傳工程設(shè)計(jì)，以便科學(xué)家能夠?qū)ζ溥M(jìn)行編程。細(xì)胞的行為。

除了對(duì)抗人類的疾病和傷害外，科學(xué)家還可以利用這種技術(shù)控制植物細(xì)胞，扭轉(zhuǎn)環(huán)境和農(nóng)業(yè)問題，使植物更能抵御疾病和害蟲。

RNA在細(xì)胞中攜帶蛋白質(zhì)和DNA之間的信息，Jaramillo教授已經(jīng)證明，這些分子可以生成并組織成量身定制的命令序列 - 類似于計(jì)算機(jī)軟件的代碼 - 將特定指令輸入細(xì)胞，編程為做我們想要的。

Jaramillo教授認(rèn)為，就像經(jīng)典的圖靈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，細(xì)胞能夠處理和響應(yīng)輸入主系統(tǒng)的指令和代碼。

與在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件或移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用程序類似，可以創(chuàng)建許多不同的RNA序列，使細(xì)胞具有“虛擬機(jī)”，能夠解釋通用的RNA語言，并執(zhí)行特定的操作來解決不同的疾病或問題。

這將允許一種新型的個(gè)性化和有效的醫(yī)療保健，允許我們將一系列動(dòng)作“下載”到細(xì)胞中，指導(dǎo)它們執(zhí)行RNA中編碼的復(fù)雜決策。

研究人員通過首先在計(jì)算機(jī)上模擬所有可能的RNA序列相互作用，然后構(gòu)建編碼最佳RNA設(shè)計(jì)的DNA，在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行驗(yàn)證，從而完成了他們的發(fā)明。

在誘導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生基因工程RNA序列后，研究人員觀察到他們根據(jù)RNA程序改變了細(xì)胞的基因表達(dá) - 證明細(xì)胞可以用預(yù)定義的RNA命令進(jìn)行編程，方式如下：一臺(tái)電腦的微處理器。

華威綜合生物學(xué)中心的Alfonso Jaramillo教授評(píng)論道：

“RNA分子以可預(yù)測的方式與其他構(gòu)象相互作用的能力使我們能夠設(shè)計(jì)分子開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，這些分子開關(guān)可用于處理RNA編碼的任意順序。

“在過去一年中，我的團(tuán)隊(duì)一直在開發(fā)方法，使RNA能夠感知環(huán)境，進(jìn)行算術(shù)計(jì)算并控制基因表達(dá)，而不依賴于蛋白質(zhì)，這使得該系統(tǒng)在所有生命王國中都具有普遍性。

“細(xì)胞可以讀取RNA'軟件'來執(zhí)行編碼任務(wù)，這可能使細(xì)胞檢測到異常狀態(tài)，感染或觸發(fā)發(fā)育程序。”