කැල්ටෙක් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් ප්‍රමුඛ විද්‍යාඥයින් කණ්ඩායමක් නිදහසේ ක්‍රමලේඛනය කළ හැකි රසායනික පරිගණක සංවර්ධනයේ කුඩා නමුත් වැදගත් පියවරක් ගැනීමට සමත් විය. එවැනි පද්ධතිවල මූලික ගණනය කිරීමේ මූලද්‍රව්‍ය ලෙස, DNA කට්ටල භාවිතා කරනු ලබන අතර, ඒවායේ ස්වභාවික සාරය මගින් ස්වයං-සංවිධානය වීමට සහ වර්ධනය වීමට හැකියාව ඇත. DNA මත පදනම් වූ පරිගණක පද්ධති ක්රියා කිරීමට අවශ්‍ය වන්නේ උණුසුම්, කිවුල් ජලය, DNA තුළ කේතනය කර ඇති වර්ධන ඇල්ගොරිතමයක් සහ මූලික DNA අනුක්‍රමික කට්ටලයක් පමණි.
මෙතෙක්, DNA සමඟ "පරිගණකකරණය" තනි අනුපිළිවෙලක් භාවිතා කරමින් දැඩි ලෙස සිදු කර ඇත. දැනට පවතින ක්‍රම අත්තනෝමතික ගණනය කිරීම් සඳහා සුදුසු නොවේ. Caltech හි විද්‍යාඥයින් මෙම සීමාව මඟහරවා ගැනීමට සමත් වූ අතර කොන්දේසි සහිත තාර්කික DNA මූලද්‍රව්‍යවල මූලික කට්ටලයක් සහ පරිගණක උපදෙස් වල ප්‍රතිසමයක් වන “ගණනය කිරීමේ” ඇල්ගොරිතම සඳහා වගකිව යුතු මූලික DNA අනුක්‍රමික 355 ක නියැදියක් භාවිතා කරමින් අත්තනෝමතික ඇල්ගොරිතම ක්‍රියාත්මක කළ හැකි තාක්‍ෂණයක් ඉදිරිපත් කළහ. තාර්කික "බීජයක්" සහ "උපදෙස්" කට්ටලයක් සේලයින් ද්රාවණයට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ, පසුව ගණනය කිරීම ආරම්භ වේ - අනුපිළිවෙල එකලස් කිරීම.
මූලික මූලද්‍රව්‍ය හෝ “බීජ” යනු DNA ගුණයකි (DNA origami) - නැනෝ ටියුබ් 150 nm දිග සහ 20 nm විශ්කම්භය. ගණනය කරනු ලබන ඇල්ගොරිතම කුමක් වුවත් "බීජයේ" ව්‍යුහය පාහේ නොවෙනස්ව පවතී. "බීජයේ" පරිධිය සෑදී ඇත්තේ එහි අවසානයේ DNA අනුපිළිවෙලවල් එකලස් කිරීම ආරම්භ වන ආකාරයටය. ඩීඑන්ඒ හි වැඩෙන තන්තු එකලස් කර ඇත්තේ අහඹු ලෙස නොව අණුක ව්‍යුහයේ සහ රසායනික සංයුතියේ යෝජිත අනුපිළිවෙලට ගැලපෙන අනුපිළිවෙලින් බව දනී. “බීජයේ” පරිධිය කොන්දේසි සහිත ද්වාර හයකින් නිරූපණය වන අතර, සෑම ද්වාරයකම යෙදවුම් දෙකක් සහ ප්‍රතිදානයන් දෙකක් ඇති බැවින්, DNA වල වර්ධනය ඉහත සඳහන් කළ පරිදි, ලබා දී ඇති තර්කයකට (ඇල්ගොරිතම) කීකරු වීමට පටන් ගනී. විසඳුම් විකල්පයක තබා ඇති මූලික ඒවා 355 ක DNA අනුපිළිවෙලක් ලබා දී ඇත.
සෑම දෙයක්ම මෙම ඇල්ගොරිතම වලට සීමා නොවුනත්, 21 සිට 0 දක්වා ගණන් කිරීම, නායකයෙකු තෝරා ගැනීම, තුනකින් බෙදීම තීරණය කිරීම සහ වෙනත් අය ඇතුළුව ඇල්ගොරිතම 63 ක් ක්‍රියාත්මක කිරීමේ හැකියාව විද්‍යාඥයින් විසින් අත්හදා බැලීම් වලදී පෙන්නුම් කළහ. "බීජයේ" නිමැවුම් හයම මත DNA කෙඳි වර්ධනය වන බැවින්, ගණනය කිරීමේ ක්රියාවලිය පියවරෙන් පියවර ඉදිරියට යයි. මෙම ක්රියාවලිය එක් දින සිට දින දෙකක් ගත විය හැක. "බීජයක්" සෑදීමට සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කාලයක් ගතවේ - පැයක සිට දෙක දක්වා. ගණනය කිරීම් වල ප්රතිඵලය ඉලෙක්ට්රෝන අන්වීක්ෂයක් යටතේ ඔබේම ඇස්වලින් දැකිය හැකිය. මෙම නළය ටේප් එකකට දිග හැරෙන අතර, ටේප් එක මත, DNA අනුපිළිවෙලෙහි එක් එක් "1" අගයේ ස්ථානවල, අන්වීක්ෂයක් යටතේ පෙනෙන ප්රෝටීන් අණුවක් සවි කර ඇත. අන්වීක්ෂයකින් බිංදු නොපෙනේ.
ඇත්ත වශයෙන්ම, එහි ඉදිරිපත් කළ ස්වරූපයෙන්, තාක්ෂණය සම්පූර්ණ ගණනය කිරීම් සිදු කිරීමෙන් බොහෝ දුරස් වේ. මෙතෙක් එය ටෙලිටයිප් එකකින් ටේප් එකක් කියවීම වැනි, දින දෙකක් පුරා දිගු කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, තාක්ෂණය ක්රියා කරන අතර වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා විශාල ඉඩක් ලබා දෙයි. අපට ගමන් කළ හැක්කේ කුමන දිශාවටද, රසායනික පරිගණක සමීප කිරීමට කුමක් කළ යුතුද යන්න පැහැදිලි විය.
මූලාශ්රය: 3dnews.ru