Tulevaisuus? DNA-tietokoneet käsittelevät ihmiskehossa olevia ohjelmistoja

Tiedostojen tallentaminen DNA-juosteissa on jo todellisuutta - esimerkiksi Harvardin yliopisto on muuntaa 53 000 sanan teoksen 5, 37 Mt Javascript-sovellukseksi polymeerille; jopa kaiken ihmiskunnan tuottaman tiedon tallentaminen vain 4 grammaan happea on teoriassa mahdollista.

Mutta seuraava askel on orgaanisten tietokoneiden luominen deoksiribonukleiinihappoketjuista. Konsepti juontaa juurensa vuoteen 1994, kun Leonard Adleman ratkaisi DNA: ssa Traveling Salesman Problem (PCV), matemaattisen palapelin, jossa lyhyin etäisyys kaupunkisarjojen välillä on ajettava takaisin lähtöpisteeseen.

Siitä lähtien on kehitetty useita DNA-pohjaisia ​​“piirejä” (katso lisää täältä). Tällä kertaa idea on soveltaa joitain perinteisiä ohjelmointiperiaatteita ”nanomittakaavan orgaanisiin tietokoneisiin”. Tätä muotoa tietojen arkistoimisesta DNA-parien välillä käytettäisiin perustana toiminnallisten prosessorien luomiselle ”hybridisaatiomenetelmällä”.

Mutta miten?

DNA: han tietoa tallentavat nukleotidisekvenssit sytosiini (C), guaniini (G), adeniini (A) ja tymiini (T). Se tarkoittaa karkeasti, että tätä natiivia tallennusmekanismia voidaan käyttää tietojenkäsittelyn hyväksi.

DNA-emästen yksinkertaisia ​​sekvenssejä käytettäisiin "tulona", ja myöhemmät happojonot ("johdot") olisivat "lähtö" - mikä johtaisi prosessorin toimintaan tietoihin, jotka syötetään CGAT-mekanismin kautta.

Ohjelmisto perustuisi sitten menetelmiin, joilla valitaan molekyylejä, jotka ovat vuorovaikutuksessa tietyllä tavalla tietyn tuotteen ("tuotos") luomiseksi "automaattisen DNA-kokoonpanon" kautta, prosessissa, jossa emäsjoukot (CGAT) ) ovat vuorovaikutuksessa spontaanisti muodostaen ”spesifisiä DNA-juosteita”.

Myös DNA-robotit eivät ole uusia, totta - vuonna 2000 Bernard Yurke osoitti, kuinka pari nanomittakaavan pinsettejä toimi; Vuonna 2011 Andrew Turberfield loi uimaan kykenevät koneet, jotka kaikki oli valmistettu haposta.

Ehdotettu sovellus voi kuitenkin aiheuttaa loogisia liikkeitä robottien, jotka tunnetaan nimellä DNA Walkers, suorittamiseksi. Molekyylit voisivat kulkea tietylle ketjun korkeudelle entsyymien avulla. Näin ollen olisi mahdollista levittää lääkkeitä tietyille kehon alueille erittäin tarkasti.

Biokemiallinen vuorovaikutus

Hapojen suorittamiin komentoihin on rajoituksia. Niiden kertakäyttöinen luonne (niitä voidaan käyttää vain kerran) on tutkijoille jälleen uusi haaste. Joka tapauksessa piirien ja prosessorien rakentaminen DNA: sta on suhteellisen edullinen prosessi. Lisäksi materiaalilla on suuri varastointikapasiteetti. Ero on myös sen vuorovaikutus biokemiallisten ympäristöjen kanssa - enemmän kuin uskottava perustelu, joka motivoi nanorobotien kehittämistä.

Tulevaisuus

Taudin torjunta DNA-koneiden kautta asetettujen lääkeaineiden avulla on edelleen unelma. Tosiasia on, että orgaanisten tietokoneiden valmistusmenetelmiä parannetaan.

Ovatko kehitteillä uudet "orgaaniset ohjelmointikielet" perinteisten piirien korvaamiseksi lopullisesti? Kommentoi TecMundo-foorumia

TecMundon kautta.