Ix-xjentisti bidlu d-DNA f'gradi loġiċi: sar pass lejn kompjuters kimiċi

Grupp ta’ xjenzati mmexxi minn riċerkaturi mill-Istitut tat-Teknoloġija ta’ Kalifornja seta’ jagħmel pass żgħir iżda sinifikanti fl-iżvilupp ta’ kompjuters kimiċi programmabbli b’mod arbitrarju. Bħala elementi bażiċi tal-kompjuters f'sistemi bħal dawn, jintużaw settijiet tad-DNA, li, min-natura tagħhom, għandhom il-kapaċità li jorganizzaw lilhom infushom u jikbru. Dak kollu li hu meħtieġ biex jitmexxew sistemi tal-kompjuters ibbażati fuq id-DNA huwa ilma salmastru sħun, algoritmu ta’ tkabbir kodifikat bid-DNA, u settijiet standard bażiċi ta’ sekwenzi tad-DNA.

Ix-xjentisti bidlu d-DNA f'gradi loġiċi: sar pass lejn kompjuters kimiċi

Sa issa, "kalkoli" bid-DNA saru b'mod strett bl-użu ta' kwalunkwe sekwenza waħda. Għal kalkoli arbitrarji, il-metodi eżistenti ma kinux adattati. Ix-xjentisti minn Caltech (Caltech) setgħu jegħlbu din il-limitazzjoni u ppreżentaw teknoloġija li tista' tesegwixxi algoritmi arbitrarji bl-użu ta' sett bażiku wieħed ta' elementi tad-DNA kondizzjonalment loġiċi u kampjun ta' 355 sekwenza bażika tad-DNA responsabbli għall-algoritmu ta' "kalkolu" - analogu għall-istruzzjonijiet tal-kompjuter . "Żerriegħa" loġika u sett ta '"struzzjonijiet" huma introdotti fis-soluzzjoni salina, u wara jibda l-kalkolu - l-assemblaġġ tas-sekwenza.

Ix-xjentisti bidlu d-DNA f'gradi loġiċi: sar pass lejn kompjuters kimiċi

L-element bażiku jew "żerriegħa" huwa tinja tad-DNA (DNA origami) - huwa nanotubu twil 150 nm u dijametru ta '20 nm. L-istruttura taż-"żerriegħa" tibqa 'kważi mhux mibdula irrispettivament mill-algoritmu li se jiġi kkalkulat. Il-periferija taż-"żerriegħa" hija ffurmata b'tali mod li l-assemblaġġ tas-sekwenzi tad-DNA jibda fit-tmiem tiegħu. Fergħa ta 'DNA li qed tikber hija magħrufa li tiġi mmuntata minn sekwenzi li jaqblu mas-sekwenzi proposti f'termini ta' struttura molekulari u kompożizzjoni kimika, u mhux b'mod każwali. Peress li l-periferija taż-"żerriegħa" hija ppreżentata fil-forma ta 'sitt valvi kondizzjonali, fejn kull valv għandu żewġ inputs u żewġ outputs, it-tkabbir tad-DNA jibda jobdi loġika partikolari (algoritmu) li, kif imsemmi hawn fuq, hija rappreżentata b'mod partikolari. sett ta’ sekwenzi tad-DNA mqiegħda f’soluzzjoni ta’ 355 għażla bażika.

Ix-xjentisti fil-kors ta 'esperimenti wrew il-possibbiltà li jeżegwixxu 21 algoritmu, inkluż l-għadd minn 0 sa 63, l-għażla ta' mexxej, id-determinazzjoni tad-diviżjoni bi tlieta u oħrajn, għalkemm kollox mhuwiex limitat għal dawn l-algoritmi. Il-proċess ta 'kalkolu jipproċedi pass pass, hekk kif il-fergħat tad-DNA jikbru fis-sitt ħwienet taż-"żerriegħa". Dan il-proċess jista' jieħu minn jum sa jumejn. Huwa jieħu ħafna inqas ħin biex tagħmel "żerriegħa" - minn siegħa sa tnejn. Ir-riżultat tal-kalkoli jista 'jidher b'għajnejk stess taħt mikroskopju elettroniku. It-tubu jiżvolġi f'żigarella, u fuq iż-żigarella, fil-postijiet ta 'kull valur "1" fuq is-sekwenza tad-DNA, molekula ta' proteina viżibbli taħt mikroskopju hija mwaħħla. Iż-żeri mhumiex viżibbli taħt mikroskopju.

Ix-xjentisti bidlu d-DNA f'gradi loġiċi: sar pass lejn kompjuters kimiċi

Naturalment, fil-forma ppreżentata, it-teknoloġija hija 'l bogħod milli twettaq kalkoli sħaħ. S'issa, qisu qari tape minn teletype, miġbud fuq jumejn. Madankollu, it-teknoloġija taħdem u tħalli ħafna lok għal titjib. Deher ċar f'liema direzzjoni tista' timxi, u x'jeħtieġ li jsir biex il-kompjuters kimiċi jiġu eqreb.




Sors: 3dnews.ru

Żid kumment