’n Groep wetenskaplikes onder leiding van navorsers van die California Institute of Technology was in staat om ’n klein maar betekenisvolle stap in die ontwikkeling van arbitrêr programmeerbare chemiese rekenaars te neem. As basiese rekenaarelemente in sulke stelsels word DNS-stelle gebruik, wat uit hul aard die vermoë het om self te organiseer en te groei. Al wat nodig is vir DNS-gebaseerde rekenaarstelsels om te werk, is warm brakwater, 'n groeialgoritme wat in DNS gekodeer is, en basiese standaardstelle DNS-volgordes.
Tot nou toe is "berekeninge" met DNS streng met behulp van enige volgorde uitgevoer. Vir arbitrêre berekeninge was die bestaande metodes nie geskik nie. Wetenskaplikes van Caltech (Caltech) was in staat om hierdie beperking te oorkom en het 'n tegnologie aangebied wat arbitrêre algoritmes kan uitvoer deur een basiese stel voorwaardelik logiese DNS-elemente en 'n monster van 355 basiese DNS-volgordes verantwoordelik vir die "berekening"-algoritme - analoog aan rekenaarinstruksies . 'N Logiese "saad" en 'n stel "instruksies" word in die soutoplossing ingebring, waarna die berekening begin - die samestelling van die volgorde.
Die basiese element of "saad" is 'n DNA-vou (origami DNA) - dit is 'n nanobuis van 150 nm lank en 20 nm in deursnee. Die struktuur van die "saad" bly byna onveranderd ongeag die algoritme wat bereken sal word. Die periferie van die "saad" is so gevorm dat die samestelling van DNS-volgordes by sy einde begin. Dit is bekend dat 'n groeiende string DNA saamgestel word uit rye wat ooreenstem met die voorgestelde rye in terme van molekulêre struktuur en chemiese samestelling, en nie lukraak nie. Aangesien die periferie van die "saad" in die vorm van ses voorwaardelike kleppe aangebied word, waar elke klep twee insette en twee uitsette het, begin DNA-groei 'n gegewe logika (algoritme) gehoorsaam wat, soos hierbo genoem, voorgestel word deur 'n gegewe stel DNA-volgordes geplaas in 'n oplossing van 355 basiese opsies.
Wetenskaplikes het in die loop van eksperimente die moontlikheid getoon om 21 algoritmes uit te voer, insluitend tel van 0 tot 63, die keuse van 'n leier, die bepaling van verdeling deur drie en ander, hoewel alles nie beperk is tot hierdie algoritmes nie. Die berekeningsproses gaan stap vir stap voort, aangesien die DNS-stringe op al ses uitlate van die "saad" groei. Hierdie proses kan van een tot twee dae duur. Dit neem aansienlik minder tyd om 'n "saadjie" te maak - van 'n uur tot twee. Die resultaat van die berekeninge kan met jou eie oë onder 'n elektronmikroskoop gesien word. Die buis ontvou in 'n lint, en op die lint, op die plekke van elke "1"-waarde op die DNS-volgorde, word 'n proteïenmolekule wat onder 'n mikroskoop sigbaar is, geheg. Nulle is nie onder 'n mikroskoop sigbaar nie.
Natuurlik, in die voorgestelde vorm, is die tegnologie ver van die uitvoer van volwaardige berekeninge. Tot dusver lyk dit soos die lees van 'n band van 'n teletipe, wat oor twee dae gestrek is. Die tegnologie werk egter en laat baie ruimte vir verbetering. Dit het duidelik geword in watter rigting jy kan beweeg, en wat gedoen moet word om chemiese rekenaars nader te bring.
Bron: 3dnews.ru