22.03.2019
Редакция Naked Science

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.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: