Një ekip shkencëtarësh të udhëhequr nga studiues nga Universiteti Caltech ishte në gjendje të bënte një hap të vogël, por domethënës në zhvillimin e kompjuterëve kimikë të programueshëm lirisht. Si elemente bazë llogaritëse në sisteme të tilla përdoren grupe të ADN-së, të cilat, nga thelbi i tyre natyror, kanë aftësinë të vetëorganizohen dhe të rriten. Gjithçka që nevojitet për funksionimin e sistemeve kompjuterike të bazuara në ADN është uji i ngrohtë dhe i njelmët, një algoritëm rritjeje i koduar në ADN dhe një grup bazë sekuencash të ADN-së.
Deri më tani, "kompjuterimi" me ADN-në është bërë në mënyrë rigoroze duke përdorur një sekuencë të vetme. Metodat aktuale nuk ishin të përshtatshme për llogaritje arbitrare. Shkencëtarët nga Caltech ishin në gjendje të kapërcenin këtë kufizim dhe prezantuan një teknologji që mund të ekzekutojë algoritme arbitrare duke përdorur një grup bazë elementësh logjikë të kushtëzuar të ADN-së dhe një mostër prej 355 sekuencash bazë të ADN-së përgjegjëse për algoritmin "llogaritje" - një analog i udhëzimeve kompjuterike. Një "farë" logjike dhe një grup "udhëzimesh" futen në tretësirën e kripur, pas së cilës fillon llogaritja - montimi i sekuencës.
Elementi bazë ose "fara" është një palosje e ADN-së (origami e ADN-së) - një nanotub 150 nm i gjatë dhe 20 nm në diametër. Struktura e "farës" mbetet praktikisht e pandryshuar pavarësisht nga algoritmi që do të llogaritet. Periferia e "farës" është formuar në atë mënyrë që në fund të saj fillon montimi i sekuencave të ADN-së. Dihet se vargu në rritje i ADN-së është mbledhur nga sekuenca që përputhen me sekuencat e propozuara në strukturën molekulare dhe përbërjen kimike, dhe jo në mënyrë të rastësishme. Meqenëse periferia e "farës" përfaqësohet në formën e gjashtë portave të kushtëzuara, ku secila portë ka dy hyrje dhe dy dalje, rritja e ADN-së fillon t'i bindet një logjike (algoritmi) të caktuar, e cila, siç u përmend më lart, përfaqësohet nga një grup i caktuar sekuencash të ADN-së prej 355 bazike të vendosura në një opsion zgjidhjeje.
Gjatë eksperimenteve, shkencëtarët treguan mundësinë e ekzekutimit të 21 algoritmeve, duke përfshirë numërimin nga 0 në 63, zgjedhjen e një drejtuesi, përcaktimin e ndarjes me tre dhe të tjerë, megjithëse gjithçka nuk kufizohet vetëm në këto algoritme. Procesi i llogaritjes vazhdon hap pas hapi, pasi fijet e ADN-së rriten në të gjashtë daljet e "farës". Ky proces mund të zgjasë nga një deri në dy ditë. Bërja e një "farë" kërkon shumë më pak kohë - nga një orë në dy. Rezultati i llogaritjeve mund të shihet me sytë tuaj nën një mikroskop elektronik. Tubi shpaloset në një shirit dhe në shirit, në vendet e secilës vlerë "1" në sekuencën e ADN-së, ngjitet një molekulë proteine e dukshme nën një mikroskop. Zerot nuk shihen me mikroskop.
Sigurisht, në formën e saj të paraqitur, teknologjia është larg nga kryerja e llogaritjeve të plota. Deri më tani është si të lexosh një kasetë nga një teletype, e shtrirë për dy ditë. Megjithatë, teknologjia funksionon dhe lë shumë hapësirë për përmirësim. U bë e qartë se në cilin drejtim mund të lëvizim dhe çfarë duhet bërë për të afruar kompjuterët kimikë.
Burimi: 3dnews.ru