Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Биологический суперкомпьютер: не смейтесь, он еще подрастёт

Создан самый большой компьютер из ДНК
Лента.Ру

Ученые создали самый большой на сегодняшний день компьютер из ДНК. Свое «устройство» авторы описали в статье в журнале Science (Lulu Qian and Erik Winfree, Scaling Up Digital Circuit Computation with DNA Strand Displacement Cascades).

Компьютер представляет собой цепи ДНК в жидкой среде. ДНК обладает свойством комплементарности – нити определенных последовательностей могут образовывать друг с другом прочные пары. Если последовательность одной нити точно комплементарна последовательности другой, то соединение оказывается максимально прочным. При неполном соответствии пара окажется менее устойчивой и нить, лучше подходящая к одной из двух цепей «неправильной» пары, может вытеснить вторую цепь, заменив ее собой. Именно процесс последовательного вытеснения одних нитей другими лежит в основе вычислений компьютера из ДНК.

Ученые создали несколько логических контуров, общее число нитей ДНК в которых равно 130. Самый большой контур включает 74 нити и способен извлекать квадратные корни из чисел вплоть до 15. (На рисунке приведена принципиальная схема этого блока – ВМ.)

Компьютер способен выполнять логические операции И или ИЛИ, а вычисления занимают около 10 часов.

Так как биохимические реакции проходят не со стопроцентной точностью, в работе компьютеров из ДНК присутствует постоянный шум. Авторы новой работы смогли минимизировать его, «заставляя» свое устройство усиливать сигнал, вероятность которого превышает 80 процентов, а также ингибировать все сигналы, вероятность которых ниже 10 процентов. Это уточняется в пресс-релизе Калифорнийского технологического института, где работают ученые (Caltech Researchers Build Largest Biochemical Circuit Out of Small Synthetic DNA Molecules).

Пока компьютеры из ДНК несовершенны и работают только в лабораториях, однако ученые полагают, что такие устройства перспективны для использования внутри человеческого тела. Например, они могут оценивать концентрацию в крови того или иного вещества, и на основании полученного результата регулировать выделение лекарства, содержащегося в капсулах-переносчиках.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
03.06.2011

Читать статьи по темам:

компьютеры синтетическая биология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Компьютеры из ДНК становятся всё сложнее

Теоретически развитие этой работы может привести к созданию компьютера из ДНК, способного работать внутри тела и, например, регулировать выделение лекарств, освобождая их только там, где это необходимо.

читать

Система автоматизации проектных работ по созданию живого организма

Программа TinkerCell, аналог САПР для визуального моделирования молекулярно-биологических процессов, должна стать мощным инструментом для синтетической биологии.

читать

EvoGrid: моделируем эволюцию

От первых биополимеров до ДНК, липидов, клеток м многоклеточных организмов – дистанция огромного размера. Сложно представить, что кто-то способен пройти весь этот путь в лаборатории. Зато можно попытаться воспроизвести пребиотическую и биологическую эволюцию в компьютере. Именно этим занимается проект EvoGrid.

читать

Биокомпьютер внутри живой клетки

В качестве "рабочего тела" биокомпьютера ученые использовали живые клетки дрожжей. Функциональные элементы собирались внутри них из фрагментов различных молекул РНК.

читать

Суперкомпьютер в чашке Петри

Ученые из Университета Миссури и Колледжа Дэвидсона в США под руководством Кармеллы Хейнз продемонстрировали принципиальную возможность организации биологических вычислительных систем in vivo (в живом организме).

читать