Bakterien als logische Elemente
US-Wissenschaftler haben mit Bakterien logische Gatter gebaut.
Die Mikrobiologen Gary Sayler und James Fleming vom Center for Environmental Biotechnology an der University of Tennessee sowie der Elektroingenieur Michael Simpson vom Oak Ridge National Laboratory haben erstmals, wie New Scientist berichtet, Bakterien anstelle von Transistoren verwenden können, um logische Gatter zu bauen.
Logische Gatter sind die Schaltungen, die binäre Inputsignale zu einem Outputsignal verarbeiten. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, genveränderte Bakterien der Art Pseudomonas putida dazu zu bringen, UND- sowie XOR-Gatter zu bilden. Anstatt der elektrischen Impulse werden dafür chemische Substanzen verwendet. Sie schalten die von den Wissenschaftlern geschaffenen Transkriptionsgene an, die zur Expression des Gens führen, das dem logischen Gatter als Input dient. Sowohl für das UND- als auch für das XOR-Gatter werden zwei Transkriptionseinheiten genutzt, die dasselbe Enzym kodieren. Beim UND-Gatter müssen beispielsweise die beiden chemisch aktivierbaren Promotoren an sein, wodurch ein Gen veranlasst wird, ein Protein zu erzeugen, das wiederum die Voraussetzung dafür ist, dass das Enzym hergestellt wird.
Die Wissenschaftler wollen weitere Gatter entwickeln, um irgendwann lebendige Chips bauen zu können, die kompliziertere Aufgaben, beispielsweise Messungen oder Proteinanalysen, durchführen können. Simpson meint, dass dies durchaus möglich ist, weil dadurch nur das ausgebeutet wird, was Zellen sowieso gut können: "Informationen auf molekularer Ebene zu verarbeiten." Man könne in einer einzelnen Zelle auch mehrere logische Gatter einbauen, die nacheinander geschaltet werden.
Mehr in Telepolis: Lebendige Schaltkreise. (fr)
