• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22.03.2019
Редакция Naked Science
15 423

Созданы алгоритмы, использующие перепрограммируемую ДНК

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

67
©Wikipedia / Автор: Euclio Drusus

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 17:37
Мария Азарова

Авторы нового исследования выявили три фактора, ответственные за так называемый алкогольный блэкаут — распространенное последствие употребления спиртных напитков, когда человек сталкивается с провалами в памяти.

Вчера, 11:12
Дарья Г.

Ио — самое вулканически активное на сегодня тело в Солнечной системе. Извержения «переделывают» поверхность этого спутника Юпитера быстрее, чем метеориты, и это при том, что обычно тела такой малой массы не могут поддерживать вулканическую активность. В новом исследовании ученые рассчитали, что спутник, вероятно, такой «горячий» на протяжении всего существования. Этот вывод имеет значение для всей системы Юпитера.

Позавчера, 16:49
Андрей

Международная группа геофизиков изучила облик внутреннего ядра Земли, чтобы выяснить, какой у него тип тепловой конвекции. В ходе исследования ученые обнаружили самые горячие и самые холодные точки в центре планеты.

Вчера, 17:37
Мария Азарова

Авторы нового исследования выявили три фактора, ответственные за так называемый алкогольный блэкаут — распространенное последствие употребления спиртных напитков, когда человек сталкивается с провалами в памяти.

19 апреля
Дарья Г.

По оценкам ученых, «свободных» планет в Млечном Пути может быть в 20 раз больше, чем звезд. Так как планеты сами не светятся, разглядеть их сложно: их ищут гравилинзированием, лучше всего обнаруживающим самые массивные планеты типа Юпитера. Но вот удалось найти еще одну такую «сироту», причем не массивную с Юпитер, а земного размера. И ученые уверены, что это лишь первая находка из многих.

Позавчера, 16:49
Андрей

Международная группа геофизиков изучила облик внутреннего ядра Земли, чтобы выяснить, какой у него тип тепловой конвекции. В ходе исследования ученые обнаружили самые горячие и самые холодные точки в центре планеты.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

29 марта
Ольга Иванова

Ученые из США и Швейцарии определили четыре ключевых механизма, задействованных в трансформации личности человека. Но ни один из них не сработает без самого главного — сильного желания измениться.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: