Budúcnosť? Počítače DNA spracujú softvér vo vnútri ľudského tela

Ukladanie súborov do reťazcov DNA je už realitou - napríklad Harvardova univerzita zmenila knihu s 53 000 slovami na 5, 27 MB Javascriptovú aplikáciu pre polymér; teoreticky je možné dokonca uložiť všetky vedomosti, ktoré kedy ľudstvo vytvorilo, do 4 gramov kyseliny.

Ďalším krokom je vytvorenie organických počítačov z reťazcov kyseliny deoxyribonukleovej. Koncept pochádza z roku 1994, keď Leonard Adleman vyriešil v DNA „Traveling Salesman Problem (PCV)“ matematickú hádanku, v ktorej sa musí najkratšia vzdialenosť medzi sériami miest vrátiť späť do miesta pôvodu.

Odvtedy sa vyvinulo niekoľko „obvodov“ založených na DNA (viac tu). Zámerom je tentokrát uplatniť niektoré tradičné princípy programovania na „organické počítače s nanorozmermi“. Samotná forma archivácie informácií medzi pármi DNA by sa použila ako základ na vytvorenie funkčných procesorov prostredníctvom metódy „hybridizácie“.

Ale ako?

V DNA sa informácie ukladajú prostredníctvom nukleotidových sekvencií cytozín (C), guanín (G), adenín (A) a tymín (T). Zhruba to znamená, že tento natívny pamäťový mechanizmus sa dá použiť v prospech výpočtovej techniky.

Ako „vstup“ by sa použili jednoduché sekvencie báz DNA a následné reťazce kyselín („drôty“) by boli „výstupom“ - čo by malo za následok fungovanie procesora z informácií zadaných prostredníctvom mechanizmu CGAT.

Softvér by potom bol založený na metódach výberu molekúl, ktoré interagujú špecifickým spôsobom, aby vytvorili konkrétny produkt („výstup“) prostredníctvom „automatického zostavovania DNA“, čo je proces, v ktorom základné sady (CGAT) ) spontánne interagujú a vytvárajú „špecifické vlákna DNA“.

DNA roboty nie sú nové, to je pravda - v roku 2000, Bernard Yurke preukázal, ako fungujú dvojičky pinziet; V roku 2011 Andrew Turberfield vytvoril stroje schopné plávať, všetky vyrobené z kyseliny.

Navrhovaná aplikácia však môže spôsobiť logické pohyby robotov známych ako DNA Walkers. Molekuly by mohli enzýmami smerovať do určitej výšky reťazca. Bolo by teda možné aplikovať drogy na konkrétne oblasti tela veľmi presne.

Biochemická interakcia

Existujú obmedzenia týkajúce sa príkazov, ktoré je možné vykonávať pomocou kyseliny. Ich jednorazový charakter (môžu sa použiť iba raz) je ďalšou výzvou pre výskumných pracovníkov. V každom prípade je vytváranie obvodov a procesorov z DNA relatívne lacný proces. Okrem toho má materiál veľké skladovacie kapacity. Diferenciál je tiež jeho interakcia s biochemickými prostrediami - viac než pravdepodobné odôvodnenie, ktoré motivuje rozvoj nanobotov.

Budúcnosť

Boj proti chorobám prostredníctvom drogových agentov vložených prostredníctvom strojov DNA je stále snom. Stále však platí, že sa zlepšujú postupy výroby organických počítačov.

Chystajú sa nové jazyky „organického programovania“, ktoré nahradia tradičné obvody raz a navždy? Komentár k fóru TecMundo

Cez TecMundo.