Kaltek universiteti tadqiqotchilari boshchiligidagi olimlar guruhi erkin dasturlashtiriladigan kimyoviy kompyuterlarni ishlab chiqishda kichik, ammo muhim qadam tashlashga muvaffaq bo'ldi. Bunday tizimlarda asosiy hisoblash elementlari sifatida o'zining tabiiy mohiyatiga ko'ra o'z-o'zini tashkil qilish va o'sish qobiliyatiga ega bo'lgan DNK to'plamlari qo'llaniladi. DNKga asoslangan hisoblash tizimlarining ishlashi uchun zarur bo'lgan narsa bu issiq, sho'r suv, DNKda kodlangan o'sish algoritmi va DNK ketma-ketliklarining asosiy to'plami.
Hozirgacha DNK bilan "hisoblash" qat'iy ravishda bitta ketma-ketlikdan foydalangan holda amalga oshirildi. Hozirgi usullar o'zboshimchalik bilan hisob-kitoblar uchun mos emas edi. Caltech olimlari ushbu cheklovni engib o'tishga muvaffaq bo'lishdi va shartli mantiqiy DNK elementlarining bitta asosiy to'plamidan va "hisoblash" algoritmi uchun mas'ul bo'lgan 355 ta asosiy DNK ketma-ketligidan foydalangan holda o'zboshimchalik bilan algoritmlarni bajarishi mumkin bo'lgan texnologiyani taqdim etdilar - kompyuter ko'rsatmalarining analogi. Tuzli eritma ichiga mantiqiy "urug'" va "ko'rsatmalar" to'plami kiritiladi, shundan so'ng hisoblash boshlanadi - ketma-ketlikni yig'ish.
Asosiy element yoki "urug'" bu DNK burmasi (DNK origami) - uzunligi 150 nm va diametri 20 nm bo'lgan nanotuba. "Urug'" ning tuzilishi hisoblab chiqiladigan algoritmdan qat'i nazar, deyarli o'zgarishsiz qoladi. "Urug'" ning periferiyasi shunday shakllanganki, uning oxirida DNK ketma-ketliklarining yig'ilishi boshlanadi. Ma'lumki, o'sib borayotgan DNK zanjiri tasodifiy emas, balki molekulyar tuzilishi va kimyoviy tarkibi bo'yicha taklif qilingan ketma-ketliklarga mos keladigan ketma-ketliklardan yig'iladi. "Urug'" ning periferiyasi oltita shartli eshik shaklida ifodalanganligi sababli, har bir eshik ikkita kirish va ikkita chiqishga ega, DNKning o'sishi yuqorida aytib o'tilganidek, berilgan mantiqqa (algoritmga) bo'ysunishni boshlaydi. eritma variantlariga joylashtirilgan 355 ta asosiy DNK ketma-ketliklarining berilgan to'plami.
Tajribalar davomida olimlar 21 ta algoritmni, jumladan, 0 dan 63 gacha sanash, yetakchi tanlash, uchga boβlinishni aniqlash va boshqalarni bajarish imkoniyatini koβrsatdi, garchi hamma narsa bu algoritmlar bilan cheklanmagan. Hisoblash jarayoni bosqichma-bosqich davom etadi, chunki DNK iplari "urug'" ning barcha oltita chiqishida o'sadi. Bu jarayon bir kundan ikki kungacha davom etishi mumkin. "Urug'" qilish ancha kam vaqtni oladi - bir soatdan ikki soatgacha. Hisob-kitoblarning natijasini elektron mikroskop ostida o'z ko'zingiz bilan ko'rish mumkin. Naycha lentaga ochiladi va lentada, DNK ketma-ketligidagi har bir "1" qiymatning joylarida mikroskop ostida ko'rinadigan oqsil molekulasi biriktiriladi. Nollar mikroskopda ko'rinmaydi.
Albatta, taqdim etilgan shaklda texnologiya to'liq hisob-kitoblarni amalga oshirishdan uzoqdir. Hozircha bu ikki kundan ortiq cho'zilgan teletaypdan lentani o'qishga o'xshaydi. Biroq, texnologiya ishlaydi va yaxshilash uchun juda ko'p joy qoldiradi. Qaysi yo'nalishda harakat qilishimiz mumkinligi va kimyoviy kompyuterlarni yaqinlashtirish uchun nima qilish kerakligi aniq bo'ldi.
Manba: 3dnews.ru