Lekolînwanên Microsoft û Zanîngeha Washingtonê yekem pergala hilanînê ya daneya bi tevahî otomatîk û xwendî ji bo DNA-ya ku bi awayekî çêkirî hatî çêkirin nîşan dan. Ev pêngavek bingehîn e ku teknolojiya nû ji laboratîfên lêkolînê berbi navendên daneyên bazirganî veguhezîne.
Pêşdebiran ev têgîn bi ceribandinek hêsan îsbat kirin: wan peyva "silav" bi serfirazî kod kirin nav perçeyên molekulek DNA ya sentetîk û ew vegerandin daneyên dîjîtal bi karanîna pergalek dawî-bi-dawî ya bi tevahî otomatîk, ku di nav de tête diyar kirin. , 21ê Adarê di Nature Scientific Reports de hat weşandin.
Molekulên ADN-ê dikarin agahdariya dîjîtal di dendikên pir zêde de hilînin, ango li cîhê fizîkî ku ji ya ku ji hêla navendên daneya nûjen ve hatî dagir kirin pir piçûktir e. Ew yek ji çareseriyên sozdar e ji bo hilanîna rêjeyek mezin a daneyan ku cîhan her roj diafirîne, ji tomarên karsaziyê û vîdyoyên heywanên delal bigire heya wêneyên bijîjkî û wêneyên ji fezayê.
Microsoft rêgez digere ku ferqa potansiyela di navbera xwe de pir bike û em dixwazin biparêzin, û şiyana me ya parastina wan. Van rêbazan ji bo pêşveçûna algorîtmayan û teknolojiyên komputera molekulî pêk tîne . Ev ê dihêle ku hemî agahdariya ku di navendek daneya nûjen a mezin de hatî hilanîn li cîhek bi qasî çend diranan bicîh bibin.
"Armanca meya sereke ev e ku em pergalek hilberandinê bikin ku, ji bikarhênerê dawîn re, hema hema wekî her pergalê hilanîna ewr a din xuya dike: agahdarî ji navenda daneyê re tê şandin û li wir tê hilanîn, û dûv re gava ku xerîdar hewce bike ew bi hêsanî xuya dike. , "Sr. lêkolînerê Microsoft Karin Strauss dibêje. "Ji bo kirina vê yekê, me hewce kir ku îspat bikin ku ew ji perspektîfek otomasyonê wateya pratîkî ye."
Agahdarî di molekulên DNA yên sentetîk ên ku di laboratuarekê de hatine çêkirin, ji dêvla DNAya mirovan an jî zindiyên din tê hilanîn û berî ku ji pergalê re were şandin dikare were şîfre kirin. Her çend makîneyên tevlihev ên wekî sentezker û rêzker jixwe beşên sereke yên pêvajoyê pêk tînin, gelek gavên navîn heya nuha hewcedariya xebata destan di laboratuarek lêkolînê de ne. "Ew ji bo karanîna bazirganî ne maqûl e," got Chris Takahashi, lêkolînerê payebilind li Dibistana Zanistî û Endezyariya Computer Paul Allen li USF ().
"Hûn nikarin mirovên li dora navenda daneyê bi pîpetan birevin, ew pir meyla xeletiyên mirovî ye, pir biha ye û pir cîh digire," Takahashi diyar kir.
Ji bo ku ev rêbaza hilanîna daneyê ji hêla bazirganî ve watedar be, lêçûnên hem senteza DNA - afirandina blokên bingehîn ên rêzikên watedar - hem jî pêvajoya rêzgirtinê ya ku ji bo xwendina agahdariya hilanîn hewce dike were kêm kirin. Lêkolîner dibêjin ev rêgez e .
Li gorî lêkolînerên Microsoft-ê, otomasyon perçeyek din a sereke ya puzzle ye, ku hilanîna daneyan di astek bazirganî û erzantir de dike.
Di bin hin şert û mercan de, DNA dikare ji pergalên hilanîna arşîvên nûjen ên ku bi dehsalan de xera dibin, pir dirêjtir bimîne. Hin ADN bi deh hezaran salan di şert û mercên kêmtir îdeal de bijî - di çîçikên mamoth de û di hestiyên mirovên destpêkê de. Ev tê wê wateyê ku heya ku mirovahî hebe, dane dikarin bi vî rengî werin hilanîn.
Pergala hilanîna DNA ya otomatîkî nermalava ku ji hêla Microsoft û Zanîngeha Washington (UW) ve hatî pêşve xistin bikar tîne. Ew yek û sifirên daneyên dîjîtal veguherîne rêzikên nukleotîdan (A, T, C û G), ku "blokên avakirina" ADNyê ne. Dûv re pergal alavên laboratûvarê yên erzan, bi piranî li ser refikê, bikar tîne da ku şilî û reagentên pêwîst ji sentezkerek peyda bike, ku perçeyên DNA yên çêkirî berhev dike û wan di konteynerek hilanînê de bi cîh dike.
Gava ku pêdivî ye ku pergal agahdarî derxîne, ew kîmyewîyên din lê zêde dike da ku DNA bi rêkûpêk amade bike û pompeyên mîkrofluîdîk bikar tîne da ku şilavan bikişîne nav beşên pergalê ku rêzikên molekulên DNA dixwînin û wan vegerîne agahdariya ku komputerek dikare fêm bike. Lêkolîner dibêjin ku armanca projeyê ne ew bû ku îspat bike ku pergal dikare zû an erzan bixebite, lê tenê ew bû ku nîşan bide ku otomasyon gengaz e.
Yek ji feydeyên herî diyar ên pergalek hilanîna DNA ya otomatîk ev e ku ew zanyaran azad dike ku pirsgirêkên tevlihev çareser bikin bêyî windakirina wextê lêgerîna şûşeyên reagentan an monotoniya zêdekirina dilopên şilê li lûleyên ceribandinê.
Lêkolînerê Microsoft Bihlin Nguyen got, "Hebûna pergalek otomatîkî ya ku karê dubare dike rê dide laboratîfan ku rasterast bala xwe bidin lêkolînê û stratejiyên nû pêşve bibin da ku zûtir nûjen bikin."
Tîmek ji Laboratory of Systems Information Molecular (MISL) jixwe nîşan daye ku ew dikare wêneyên pisîkan, berhemên hêja yên wêjeyê hilîne, û qeydên DNAyê arşîv kirin û van dosyayan bê xeletî derdixin. Heta îro, wan karîbûn 1 gigabayt daneyan di DNAyê de hilînin, lêdan .
Lêkolîneran jî ji bo rêbazan pêşxistin wek dîtin û wergirtina tenê wêneyên ku sêv an bisîkletek kesk dihewîne bi karanîna molekulan bixwe, bêyî veguheztina pelan bo formata dîjîtal.
“Dikare bê guman mirov bibêje ku em şahidê jidayikbûna celebek nû ya pergala komputerê ne, ku tê de molekul ji bo hilanîna daneyan û elektronîk ji bo kontrol û pêvajoyê têne bikar anîn. Ev tevlihevî ji bo pêşerojê îmkanên pir balkêş vedike, "got profesorê Dibistana Allen li Zanîngeha Washington. .
Berevajî pergalên hesabkirinê yên li ser silicon-ê, pergalên hilanînê û hesabkirinê yên li ser DNA-yê divê şilavan bikar bînin da ku molekulan biguhezînin. Lê şilek di xwezayê de ji elektronan cûda ne û çareseriyên teknîkî yên bi tevahî nû hewce dikin.
Tîma Zanîngeha Washingtonê, bi hevkariya Microsoft-ê, di heman demê de pergalek bernamesaz pêş dixe ku ceribandinên laboratîfê bixweber dike bi karanîna taybetmendiyên elektrîk û avê da ku dilopan li ser tora elektrodê biguhezîne. Komek bêkêmasî ya nivîsbar û hardware tê gotin , dikare şikilên cihêreng tevlihev bike, veqetîne, germ bike an sar bike û protokolên laboratîfê pêk bîne.
Armanc ew e ku ezmûnên laboratîfê yên ku niha bi destan an ji hêla robotên biha yên şilavê ve têne kirin otomatîk bikin û lêçûn kêm bikin.
Pêngavên paşîn ji bo tîmê MISL di nav xwe de yekkirina pergalek otomatîkî ya hêsan, dawî-bi-dawî bi teknolojiyên wekî Purple Drop, û her weha teknolojiyên din ên ku lêgerîna molekulên DNA-yê gengaz dikin. Lekolînwanan bi zanetî pergala xweya otomatîkî modular çêkir da ku ew bikaribe wekî teknolojiyên nû ji bo senteza DNA, rêzkirin û manîpulasyonê derkeve holê.
"Yek ji avantajên vê pergalê ev e ku heke em bixwazin yek ji parçeyan bi tiştek nû, çêtir an zûtir biguhezînin, em dikarin tenê beşa nû vekin," Nguyen got. "Ev ji bo pêşerojê bêtir nermbûnek dide me."
Top image: Lêkolînerên Microsoft û Zanîngeha Washington peyva " tomar kirin û hejmartin.slav", yekem pergala hilanîna daneya DNA ya bi tevahî otomatîk bikar tîne. Ev pêngavek bingehîn e ku teknolojiya nû ji laboratîfan berbi navendên daneyên bazirganî veguhezîne.
Source: www.habr.com