વૈજ્ઞાનિકોએ ડીએનએને લોજિક ગેટ્સમાં ફેરવ્યું: રાસાયણિક કમ્પ્યુટર્સ તરફ એક પગલું

કેલ્ટેક યુનિવર્સિટીના સંશોધકોની આગેવાની હેઠળની વૈજ્ઞાનિકોની ટીમ મુક્ત રીતે પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવા રાસાયણિક કમ્પ્યુટર્સના વિકાસમાં એક નાનું પરંતુ નોંધપાત્ર પગલું ભરવામાં સક્ષમ હતી. આવી પ્રણાલીઓમાં મૂળભૂત કોમ્પ્યુટેશનલ તત્વો તરીકે, ડીએનએના સેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે તેમના કુદરતી સારથી સ્વ-વ્યવસ્થિત અને વૃદ્ધિ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. ડીએનએ-આધારિત કમ્પ્યુટિંગ સિસ્ટમને કામ કરવા માટે જે જરૂરી છે તે ગરમ, ખારું પાણી, ડીએનએમાં એન્કોડ કરેલ વૃદ્ધિ અલ્ગોરિધમ અને ડીએનએ સિક્વન્સનો મૂળભૂત સમૂહ છે.

અત્યાર સુધી, ડીએનએ સાથે "કમ્પ્યુટિંગ" એક જ ક્રમનો ઉપયોગ કરીને સખત રીતે કરવામાં આવતું હતું. વર્તમાન પદ્ધતિઓ મનસ્વી ગણતરીઓ માટે યોગ્ય ન હતી. કેલટેકના વૈજ્ઞાનિકો આ મર્યાદાને દૂર કરવામાં સક્ષમ હતા અને એક એવી તકનીક રજૂ કરી હતી જે શરતી તાર્કિક ડીએનએ ઘટકોના એક મૂળભૂત સમૂહનો ઉપયોગ કરીને અને "ગણતરી" અલ્ગોરિધમ માટે જવાબદાર 355 મૂળભૂત DNA સિક્વન્સના નમૂનાનો ઉપયોગ કરીને મનસ્વી અલ્ગોરિધમ્સ ચલાવી શકે છે - કમ્પ્યુટર સૂચનાઓનું એનાલોગ. લોજિકલ "બીજ" અને "સૂચનાઓ" નો સમૂહ ખારા ઉકેલમાં રજૂ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ ગણતરી શરૂ થાય છે - ક્રમની એસેમ્બલી.

મૂળભૂત તત્વ અથવા "બીજ" એ ડીએનએ ફોલ્ડ (ડીએનએ ઓરિગામિ) છે - એક નેનોટ્યુબ 150 એનએમ લાંબી અને 20 એનએમ વ્યાસ. "બીજ" ની રચના એલ્ગોરિધમને ધ્યાનમાં લીધા વિના વર્ચ્યુઅલ રીતે યથાવત રહે છે જેની ગણતરી કરવામાં આવશે. "બીજ" ની પરિઘ એવી રીતે રચાય છે કે તેના અંતમાં ડીએનએ સિક્વન્સની એસેમ્બલી શરૂ થાય છે. ડીએનએની વધતી જતી સ્ટ્રૅન્ડ એવી સિક્વન્સમાંથી એસેમ્બલ થવા માટે જાણીતી છે જે પરમાણુ માળખું અને રાસાયણિક રચનામાં સૂચિત સિક્વન્સ સાથે મેળ ખાતી હોય છે, અને રેન્ડમ રીતે નહીં. કારણ કે "બીજ" ની પરિઘ છ શરતી દરવાજાના સ્વરૂપમાં દર્શાવવામાં આવી છે, જ્યાં દરેક દરવાજે બે ઇનપુટ અને બે આઉટપુટ હોય છે, ડીએનએની વૃદ્ધિ આપેલ તર્ક (એલ્ગોરિધમ) નું પાલન કરવાનું શરૂ કરે છે, જે ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, દ્વારા રજૂ થાય છે. ઉકેલ વિકલ્પોમાં મૂકવામાં આવેલ 355 મૂળભૂત રાશિઓના DNA ક્રમનો આપેલ સેટ.

પ્રયોગો દરમિયાન, વૈજ્ઞાનિકોએ 21 થી 0 સુધીની ગણતરી, નેતા પસંદ કરવા, ત્રણ અને અન્ય દ્વારા વિભાજન નક્કી કરવા સહિત 63 અલ્ગોરિધમ્સ ચલાવવાની શક્યતા દર્શાવી હતી, જો કે બધું આ અલ્ગોરિધમ્સ સુધી મર્યાદિત નથી. "બીજ" ના તમામ છ આઉટપુટ પર ડીએનએ સેર વધે છે તેમ ગણતરીની પ્રક્રિયા તબક્કાવાર આગળ વધે છે. આ પ્રક્રિયામાં એકથી બે દિવસનો સમય લાગી શકે છે. "બીજ" બનાવવામાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછો સમય લાગે છે - એક કલાકથી બે કલાક સુધી. ગણતરીઓનું પરિણામ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ તમારી પોતાની આંખોથી જોઈ શકાય છે. ટ્યુબ એક ટેપમાં ખુલે છે, અને ટેપ પર, ડીએનએ ક્રમ પર દરેક "1" મૂલ્યના સ્થાનો પર, માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ દૃશ્યમાન પ્રોટીન પરમાણુ જોડાયેલ છે. શૂન્ય માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા દેખાતું નથી.

અલબત્ત, તેના પ્રસ્તુત સ્વરૂપમાં, તકનીકી સંપૂર્ણ ગણતરીઓ કરવાથી દૂર છે. અત્યાર સુધી તે ટેલિટાઇપમાંથી ટેપ વાંચવા જેવું છે, જે બે દિવસ સુધી ખેંચાય છે. જો કે, ટેક્નોલોજી કામ કરે છે અને સુધારણા માટે પુષ્કળ જગ્યા છોડે છે. તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે આપણે કઈ દિશામાં આગળ વધી શકીએ છીએ, અને રાસાયણિક કમ્પ્યુટર્સને નજીક લાવવા માટે શું કરવાની જરૂર છે.

સોર્સ: 3dnews.ru