Калтех университетинин изилдөөчүлөрү жетектеген окумуштуулар тобу эркин программалануучу химиялык компьютерлерди өнүктүрүүдө кичинекей, бирок олуттуу кадам жасай алышты. Мындай системаларда негизги эсептөө элементтери катары табигый маңызы боюнча өзүн өзү уюштурууга жана өсүүгө жөндөмдүү болгон ДНКнын топтомдору колдонулат. ДНКга негизделген эсептөө системаларынын иштеши үчүн зарыл болгон нерсе – бул жылуу, туздуу суу, ДНКда коддолгон өсүү алгоритми жана ДНК тизмегинин негизги топтому.
Ушул убакка чейин ДНК менен «эсептөө» бир гана ырааттуулукту колдонуу менен жүргүзүлүп келген. Учурдагы ыкмалар ээнбаш эсептөөлөр үчүн ылайыктуу эмес болчу. Калтехтин окумуштуулары бул чектөөнү жеңе алышты жана шарттуу логикалык ДНК элементтеринин бир негизги топтомун жана "эсептөө" алгоритми үчүн жооптуу 355 негизги ДНК ырааттуулугунун үлгүсүн - компьютердик нускамалардын аналогун колдонуу менен ыктыярдуу алгоритмдерди аткара ала турган технологияны сунушташты. Туздуу эритмеге логикалык «урук» жана «инструкциялардын» комплекси киргизилет, андан кийин эсептөө — ырааттуулукту чогултуу башталат.
Негизги элемент же "урук" бул ДНК бүктөмү (ДНК оригами) - узундугу 150 нм жана диаметри 20 нм болгон нанотүтүк. "Уруктун" түзүмү эсептелүүчү алгоритмге карабастан дээрлик өзгөрүүсүз бойдон калууда. «Уруктун» перифериясы анын аягында ДНК тизмегинин жыйындысы баштала тургандай түзүлөт. ДНКнын өсүп жаткан тилкеси кокусунан эмес, молекулярдык түзүлүшү жана химиялык курамы боюнча сунуш кылынган тизмектерге дал келген тизмектерден чогултулганы белгилүү. "Уруктун" перифериясы алты шарттуу дарбаза түрүндө берилгендиктен, ар бир дарбазада эки кириш жана эки чыгуу бар, ДНКнын өсүшү жогоруда айтылгандай, берилген логикага (алгоритмге) баш ийе баштайт. чечим варианттарында жайгаштырылган 355 негизги ДНК тизмегинин берилген топтому.
Эксперименттердин жүрүшүндө окумуштуулар 21 алгоритмди аткаруу мүмкүнчүлүгүн көрсөтүштү, анын ичинде 0дөн 63кө чейин санап, лидерди тандоо, үчкө бөлүүнү аныктоо жана башкалар, бирок баары бул алгоритмдер менен эле чектелбейт. Эсептөө процесси этап-этабы менен уланат, анткени ДНК тилкелери "тукумдун" бардык алты чыгышында өсөт. Бул процесс бир күндөн эки күнгө чейин созулушу мүмкүн. "Үрөндү" жасоо бир кыйла аз убакытты талап кылат - бир сааттан экиге чейин. Эсептөөлөрдүн жыйынтыгын электрондук микроскоптун астында өз көзүңүз менен көрүүгө болот. Түтүк лентага ачылат жана лентада ДНК ырааттуулугундагы ар бир "1" баанын жайгашкан жерлерине микроскоптун астында көрүнгөн белок молекуласы тиркелет. Нөл микроскоп аркылуу көрүнбөйт.
Албетте, анын берилген түрүндө, технология толук кандуу эсептөөлөрдү аткаруудан алыс. Азырынча бул эки күнгө созулган телетайптан кассетаны окугандай. Бирок, технология иштейт жана жакшыртуу үчүн көп орун калтырат. Кайсы тарапка жыла аларыбыз, химиялык эсептегичтерди жакындатуу үчүн эмне кылуу керек экени белгилүү болду.
Source: 3dnews.ru