合成生物学刚刚拥有自己的特殊编程语言
Synthetic biology is an exciting new field of research that applies engineering principles to biology, and so far it’s being used to create everything from new alien bacteria and in vivo gene editing therapies that cure inherited genetic diseases in living patients, and one day it might be used to help grow, rather than build, everything from biological computers and DNA neural networks, to cities and even superyachts.
它还有可能彻底改变许多其他领域,包括计算,通信,电子,医疗保健和制造业,但是该领域面临的最大挑战之一是“在分子环境中嵌入计算,而在电子微控制器无法插入的情况下”,研究人员说。换句话说,能够以我们今天构建软件的方式“构建”生物学和化学反应。
显然,解决这一最大挑战的方法是创建一种新的编程语言,使人们可以将计算机编程的概念应用于生物学及其分子组件。现在,来自德克萨斯大学奥斯汀分校的一组研究人员通过创建CRN ++的回答,这是一种“在执行计算中编程(质量攻击)化学动力学的新语言”。
研究小组的工作已在Arxiv上发布。在本文中,他们详细介绍了新语言,并建立了将CRN ++程序转化为生物学和化学反应的编译器。
“合成生物学的关键技术挑战是设计一个在细胞环境中相互作用的化学控制器,以实现特定的任务,”进行研究的研究人员之一Marko Vasic说。
“为了实现这一目标,有必要通过化学反应彼此相互作用,并且通过编程分子,我们可以控制它们之间的“定义相互作用规则”(化学反应)。
尽管最近在DNA合成中有令人兴奋的发展,但为分子工程研究人员打开了大门,仍然必须考虑如何最好地产生他们实现特定目标所需的化学反应。
通过创建CRN ++语言,团队希望人们可以将其用作以更直观的方式表达化学反应行为的一种方式。该语言的开发团队解释说,CRN ++是基于两个想法 - 模块化和指导代码的振荡器的使用。
Vasic说:“据我们所知,我们是第一个提供符合化学反应网络的命令式编程语言的人。”“我们为包括CRN ++以及模拟框架开源的代码,因为我们希望这将使研究人员更容易尝试新方法,从而进一步推进该区域。”
新语言可能会帮助从事合成生物学领域的科学家实现了该领域的一些广泛目标,包括创建“标准化生物学部分的目录,可以快速使用并迅速合成以建立新的生物学系统”,在未来几十年中,这将对社会的每个角落产生影响。
因此,可以说,有一天我们将真正能够“编码生活”。
来源:Arxiv

