ДНК навчили множити і ділити
Опубликованно 25.03.2019 08:36
Команда вчених з Калтеха, очолювана Еріком Вінфрі, опублікувала статтю про результати дослідження в журналі Nature 21 березня 2019 року. Вони змогли розробити самозбірні молекулярні системи, що виконують обчислення шляхом приєднання нових ланцюжків ДНК до існуючих. Введення даних здійснюється шляхом створення первинної молекули з заданими властивостями, операції здійснюються над 6-розрядними двійковими числами.
Результатом роботи "комп'ютера" стає спеціальна трубка, заповнена такими "виконаними алгоритмами" — довгими ланцюжками ДНК. Вони схожі на в'язаний шарф, візерунок якого і є фінальною калькуляцією, яку можна легко інтерпретувати. Запрограмувати молекулярну обчислювальну машину можна, вибираючи одну або кілька початкових ниток ДНК з 700 спеціально підготовлених.
Дослідники планували створити систему, що виконує три простих алгоритму, але, отримавши перші результати, виявили набагато більший потенціал. У статтю увійшло опис 21 «програми». Серед випробуваних обчислень були математичні — перевірка рівності, послідовний рахунок і навіть перевірка ознак ділення на 3. Інша група алгоритмів малювала по заданих параметрах на вихідних «в'язаних шарфах» цілі візерунки із зигзагів, спіралей і ромбів.
ДНК-програмування — перспективна галузь досліджень і розробок. Теоретично, обчислення можна проводити на будь-яких системах, мають обмежену кількість відомих станів. У 1994 році в Південно-каліфорнійському університеті був продемонстрований перший прообраз ДНК-комп'ютера: спеціально підготовлені молекули «вирішували» відому комбинаторную «завдання про комівояжера» (обчислення найкоротшого маршруту обходу вершин графа). Роботи в області ДНК-програмування не мають мети розробити заміну класичним чіпам — вони завжди будуть повільніше і складніше, але ці дослідження дозволяють краще зрозуміти механізми роботи ДНК і молекулярних взаємодій в живій клітині.
Нагадаємо, раніше повідомлялося, що генетики спростували міф про ДНК
Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на сторінку Bigmir)net на Facebook: facebook.com/bigmir.net.
Категория: Технологии