Ang isang pangkat ng mga siyentipiko na pinamumunuan ng mga mananaliksik mula sa Caltech University ay nakapagsagawa ng maliit ngunit makabuluhang hakbang sa pagbuo ng mga malayang programmable na kemikal na computer. Bilang mga pangunahing elemento ng computational sa naturang mga sistema, ang mga set ng DNA ay ginagamit, na, sa pamamagitan ng kanilang natural na kakanyahan, ay may kakayahang mag-ayos at lumago sa sarili. Ang kailangan lang para gumana ang mga sistema ng computing na nakabatay sa DNA ay mainit, maalat na tubig, isang algorithm ng paglago na naka-encode sa DNA, at isang pangunahing hanay ng mga sequence ng DNA.
Hanggang ngayon, ang "computing" sa DNA ay mahigpit na ginagawa gamit ang isang solong pagkakasunud-sunod. Ang mga kasalukuyang pamamaraan ay hindi angkop para sa mga arbitrary na kalkulasyon. Nalampasan ng mga siyentipiko mula sa Caltech ang limitasyong ito at ipinakita ang isang teknolohiya na maaaring magsagawa ng mga arbitrary na algorithm gamit ang isang pangunahing hanay ng mga conditional logical na elemento ng DNA at isang sample ng 355 pangunahing mga sequence ng DNA na responsable para sa "pagkalkula" algorithm - isang analogue ng mga tagubilin sa computer. Ang isang lohikal na "binhi" at isang hanay ng "mga tagubilin" ay ipinakilala sa solusyon ng asin, pagkatapos ay magsisimula ang pagkalkula-ang pagpupulong ng pagkakasunud-sunod.
Ang pangunahing elemento o "binhi" ay isang DNA fold (DNA origami) - isang nanotube na 150 nm ang haba at 20 nm ang lapad. Ang istraktura ng "binhi" ay nananatiling halos hindi nagbabago anuman ang algorithm na kakalkulahin. Ang paligid ng "binhi" ay nabuo sa paraang sa dulo nito ay magsisimula ang pagpupulong ng mga sequence ng DNA. Ang lumalagong strand ng DNA ay kilala na binuo mula sa mga sequence na tumutugma sa mga iminungkahing sequence sa molekular na istraktura at kemikal na komposisyon, at hindi random. Dahil ang periphery ng "binhi" ay kinakatawan sa anyo ng anim na conditional gate, kung saan ang bawat gate ay may dalawang input at dalawang output, ang paglago ng DNA ay nagsisimulang sumunod sa isang ibinigay na lohika (algorithm) na, tulad ng nabanggit sa itaas, ay kinakatawan ng isang ibinigay na hanay ng mga pagkakasunud-sunod ng DNA ng 355 mga pangunahing inilagay sa isang pagpipilian sa solusyon.
Sa panahon ng mga eksperimento, ipinakita ng mga siyentipiko ang posibilidad na magsagawa ng 21 algorithm, kabilang ang pagbibilang mula 0 hanggang 63, pagpili ng pinuno, pagtukoy ng dibisyon ng tatlo at iba pa, kahit na ang lahat ay hindi limitado sa mga algorithm na ito. Ang proseso ng pagkalkula ay nagpapatuloy nang hakbang-hakbang, habang lumalaki ang mga hibla ng DNA sa lahat ng anim na output ng "binhi". Ang prosesong ito ay maaaring tumagal mula isa hanggang dalawang araw. Ang paggawa ng isang "binhi" ay tumatagal ng mas kaunting oras - mula sa isang oras hanggang dalawa. Ang resulta ng mga kalkulasyon ay makikita ng iyong sariling mga mata sa ilalim ng electron microscope. Ang tubo ay nagbubukas sa isang tape, at sa tape, sa mga lokasyon ng bawat "1" na halaga sa pagkakasunud-sunod ng DNA, isang molekula ng protina na nakikita sa ilalim ng mikroskopyo ay nakakabit. Ang mga zero ay hindi nakikita sa pamamagitan ng mikroskopyo.
Siyempre, sa ipinakita nitong anyo, ang teknolohiya ay malayo sa pagsasagawa ng ganap na mga kalkulasyon. Sa ngayon ito ay tulad ng pagbabasa ng isang tape mula sa isang teletype, na nakaunat sa loob ng dalawang araw. Gayunpaman, gumagana ang teknolohiya at nag-iiwan ng maraming puwang para sa pagpapabuti. Naging malinaw kung saang direksyon tayo maaaring lumipat, at kung ano ang kailangang gawin upang mailapit ang mga kemikal na computer.
Pinagmulan: 3dnews.ru