Созданы алгоритмы, использующие перепрограммируемую ДНК — Naked Science
Редакция

Созданы алгоритмы, использующие перепрограммируемую ДНК

Компьютер на базе ДНК смог выполнить разные функции: от сортировки палиндромов до генерации рандомизированных паттернов.

67
©Wikipedia

Ученые из Университета Мейнут (Ирландия) и Калифорнийского технологического института на примере продемонстрировали, что возможна концепция перепрограммируемого компьютера на базе ДНК. Статья опубликована в журнале Nature.

 

ДНК-программирование использовалось и раньше, но, по словам одного из авторов работы Дэвида Доти (David Doty), оно равнялось созданию нового компьютера из нового оборудования для запуска нового программного обеспечения. Поэтому исследователи хотели узнать возможен ли такой ДНК-компьютер, который можно перепрограммировать.

 

Вначале ученые использовали технологию ДНК-оригами, чтобы уложить длинную последовательность ДНК в определенную форму. Это форма становится основой для алгоритмического ряда. Кроме того, они разработали 355 ДНК-фрагментов (DNA tiles) — строительные блоки для программируемой самосборки, состоящие из нуклеиновых оснований. Основу и фрагменты помещают в один раствор. С течением времени они соединяются и образуют структуру, которая представляет собой финальный результат алгоритмических вычислений.

 

Схематичное изображение процесса / ©Nature

 

Используя эту систему, авторы создали 21 алгоритм, каждый из которых выполняет свою уникальную функцию. Среди них есть те, которые способны определять четность числа, сортировать палиндромы, распознавать числа, кратные трем, и считать до 63. Выполняемые функции зависят от выбранных фрагментов.

 

По мнению сотрудника Университет штата Аризона Петра Сулька (Petr Sulc), который не участвовал в исследовании, разработка перепрограммируемых молекулярных алгоритмов открывает широкие возможности. Он считает, что в будущем эта технология может привести к созданию молекулярных роботов, доставляющих лекарства, или поспособствует разработке нанофотонных материалов.

 

Ранее американские исследователи добавили к стандартным двум парам азотистых оснований еще две. Получился полимер, содержащий восемь нуклеотидов, названный хатимодзи-ДНК (hachimoji DNA), что в переводе с японского означает «восемь букв». Эту структуру планируют использовать для хранения информации вне клетки и создания наноструктур с заданными свойствами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: