Световой Принтер в Клетках: Новая Биоинженерная Программа DARPA

Проект «Генеративная Оптогенетика», запущенный DARPA, представляет собой смелый шаг в области биоинженерии, направленный на создание молекулярных систем внутри клеток, способных к синтезу генетического материала посредством световых сигналов.

Цель проекта – разработка “светового принтера” внутри клеток, который будет интерпретировать оптические сигналы и на их основе генерировать точные последовательности нуклеиновых кислот. Эта технология потенциально может кардинально изменить методы редактирования генома и синтеза ДНК.

Если концепция окажется успешной, то мы можем ожидать:

• Значительное ускорение молекулярных экспериментов, сокращение времени от недель до часов.
• Быстрое создание индивидуальных лекарств и терапий, модификация сельскохозяйственных культур, разработка новых биоматериалов.
• Революционные изменения в медицине, сельском хозяйстве и промышленности.

В настоящее время синтез ДНК занимает значительное время, включающее стадии роста и проверки. Предлагаемый подход предполагает использование светового “принтера” для решения этой задачи.

Для реализации проекта необходимо преодолеть ряд технических сложностей, включая:

• Инженерию ферментов, способных добавлять нуклеотиды в соответствии с интенсивностью света.
• Точное позиционирование в геноме и синхронизацию производства тысяч копий последовательности ДНК.
• Работу внутри живых клеток, где условия постоянно меняются и могут быть токсичными для используемых компонентов.