Können wir bald DNA programmieren?

Mr. N

Können wir bald DNA programmieren? Beliebige Proteine entwickeln? Was für Programmiersprachen werden wir dafür entwickeln?

http://www.ted.com/talks/paul_rothemund_casts_a_spell_with_dna.html
http://www.ted.com/talks/paul_rothemund_details_dna_folding.html

Bashar

Mr. N schrieb:

Können wir bald DNA programmieren? Beliebige Proteine entwickeln? Was für Programmiersprachen werden wir dafür entwickeln?

"Programmieren"? Beliebige Proteine sollten wir jetzt schon herstellen können, dazu müssen doch nur die Tripletts in der richtigen Reihenfolge angeordnet sein. Das ist aber nicht ausreichend, um zu "programmieren". Disclaimer: Ich kann hier keine Videos gucken ...

Mr. N

Bashar schrieb:

Mr. N schrieb:

Können wir bald DNA programmieren? Beliebige Proteine entwickeln? Was für Programmiersprachen werden wir dafür entwickeln?

"Programmieren"? Beliebige Proteine sollten wir jetzt schon herstellen können, dazu müssen doch nur die Tripletts in der richtigen Reihenfolge angeordnet sein. Das ist aber nicht ausreichend, um zu "programmieren". Disclaimer: Ich kann hier keine Videos gucken ...

Programmieren bedeutet ja auch, die richtige Reihenfolge zu ermitteln, damit ein Ziel erreicht wird. Und es bedeutet, Hochsprachen zu entwickeln, damit das überhaupt es richtig möglich wird.

Stell dir vor, du kannst mit einer Hochsprache DNA designen und damit beliebige Proteine. Ehrlich gesagt, ich kann mir das nicht wirklich vorstellen. Aber es könnte verdammt cool sein!

Übrigens gibt es auf der Seite auch ein Transkript.

Bashar

Mr. N schrieb:

Stell dir vor, du kannst mit einer Hochsprache DNA designen und damit beliebige Proteine. Ehrlich gesagt, ich kann mir das nicht wirklich vorstellen. Aber es könnte verdammt cool sein!

Ein Protein ist meinem Verständnis nach (wieder Disclaimer: ich bin kein Biologe) "nur" eine Sequenz von Aminosäuren. Diese Aminosäuren werden durch eine Sequenz von Basenpaaren codiert, also nach und nach erzeugt, und falten sich bei der Entstehung in das für dieses Protein charakteristische Muster. Kein Problem, so funktioniert Gentechnik.

In dem Transkript spricht er aber nicht davon. Es wird zwar nicht ganz klar, vor allem, weil das etwas zu sehr mit populärwissenschaftlichen (àáláà Galileo) Bildern überzuckert ist, aber er meint, die DNA selbst umzustricken. Das können Proteine (Enzyme) ja auch, die DNA zerschneiden, kopieren und zusammenkleben. Es braucht eigentlich nur wenig Vorstellungskraft, um da eine Art Turingmächtigkeit lauern zu sehen. Prinzipiell nicht uninteressant ...

Heinzelotto

Bashar schrieb:

àáláà

this-*gt*that

long wall of text is long

Mr. N

this->that schrieb:

long wall of text is long

Du kannst ja auch das Video schauen, das ist leichter verständlich als so ein absatzloser Blob.

Man muss auch beachten, dass der in dem Video nicht Proteine erzeugt. Er benutzt DNA als "selektiven Kleber", um nur Teile einer langen Schnur mit anderen Teilen zu verkleben. Er zeigt auch (im zweiten Video), dass man damit interessante Dinge machen kann, aber irgendwie glaube ich, dass das Potenzial von Proteinen unendlich viel höher ist. Man darf die Wichtigkeit von Aneinanderkleben nicht unterschätzen, das ist auch ein großer Teil dessen, was Proteine AFAIK machen, aber die können halt noch einiges mehr.

Aber wieso sollten wir nicht auch Proteine programmieren? Proteine lassen sich aus DNA (bzw. RNA) synthetisieren und DNA/RNA kann man recht leicht programmieren, wie er zeigt. Es gibt ja sogar Firmen, die das kommerziell anbieten, also das Erzeugen von künstlicher DNA aus "Code". Und Proteine aus DNA erzeugen können z.B. Bakterien sehr gut.

Nun ist es so, dass dieser "Code" doch eher Maschinensprache ist: GATTACAATAGACC usw. Wieso sollten wir nicht (quasi) printf("Hello, World") schreiben können, und daraus wird diese "Maschinensprache" erzeugt?

*just dreaming*

rüdiger

http://ds9a.nl/amazing-dna/index.html

Blue-Tiger

Von "bald" kann keine Rede sein, ich wuerd da mit mindestens 50 - 100 Jahren ansetzen. Aber vllt. ist das fuer dich ja "bald".

Auf DNA-Basis wuerd ich auch nicht ansetzen, sondern auf Protein-Basis. Ein DNA-Molekuel mit einer von dir gewuenschten Sequenz kannst du dir auch heutzutage schon bei einer Firma bestellen. Das Problem ist das Protein, dass man draus basteln will. Die Technologie steckt naemlich noch komplett in den Kinderschuhen, da Proteinfaltungen und -interaktionen noch ein hochaktives Forschungsgebiet ist.
Selbst wenn dir wer eine Proteinsequenz gibt (d.h. die DNA-Sequenz in die Abfolge von Proteinen, die es codiert, uebersetzt), kann dir heutzutage niemand mit 100%iger Sicherheit sagen, wie die 3D-Struktur des Proteins aussehen wird (Es sei denn es ist ein bereits bekanntes Protein, von dem man bereits Strukturinfos hat), ganz zu Schweigen von der Funktion des Teils (die auch bei bekannter Struktur nicht immer offensichtlich ist).

Bis es also soweit ist dass wir sagen koennen "bastel mir ein Protein, das an Rezeptor Y andockt. Wenn wer an Rezeptor Y andockt, aktiviere Enzym A, das dann Hormon Gamma ausschuettet" wird noch einige Zeit ins Land gehn.

Andreas XXL

Im Moment sind die Wissenschaftler so weit, wie nen 8 Jähriger den man vor den
Code eines Betriebsystems setzt.(Ohne Debugger )

Er kann höchstes ein Stück des Codes ausschneiden, woanders einfügen und gucken was passiert.
Dann versucht er tausend mal was zu verändern um den Kopierschutz zu entfernen und ist froh das bei soviel Versuchen das Clonen von Säugetieren einmal klappt.

Er Kopiert den Code des blauen Mauszeigers in ein anderes Programm und freut sich, das der Genmais jetzt ein Pestizid herstellt.
Das der Kopierschutz damit wieder aktiv wird und das Betriebssystem nach "hause telefoniert" , d.H alle andere Käfer auch kaputt gehen und sich das Gen in andere natürliche Maissorten kopiert wird totgeschwiegen.

usw usw usw.

Die Wissenschaft ist gerade dabei mit dem Code "rumzuspielen" ohne Seiteneffekte zu verstehen (Es wird ja nichtmal zugegeben, dass sie da sind).
Von "programmieren" ist das so weit entfern wie ein Steinzeitmensch vom 1. Mondflug.
(Oder wie der 8 Jährige das Scheduling des Betriebssystems zu verstehen)

Bashar

Andreas XXL: Es ist sicher ein Unterschied, ob man im laufenden Kernel eines Betriebssystems rumpfuscht oder ein Hello World fabriziert. Ich glaube, wir reden hier von letzterem, also direkter und indirekter Manipulation der chemischen Verbindung namens DNA, ohne damit die Embryonalentwicklung irgendeines Lebewesens beeinflussen zu wollen.