Biokomputery

Biokomputery ?
Zespołowi japońskich naukowców, jako pierwszemu na świecie, udało się stworzyć sztuczne
DNA. Osiągnięcie to może stanowić przełom w dziedzinie stworzenia komputera biologicznego i
przyspieszyć rozwój takich maszyn o całe dekady.
Kwas deoksyrybonukleinowy to związek występujący w chromosomach, gdzie pełni rolę
przekaźnika informacji genetycznych. Cząsteczka DNA zbudowana jest najczęściej z dwóch
łańcuchów tworzących podwójną helisę. Każdy łańcuch zbudowany jest zaś z czterech
podstawowych cegiełek - adeniny, tyminy, cytozyny oraz guaniny ( tzw. nukleotydy ). W świecie
nauki już kilkanaście lat temu wysunięto teorię, że DNA może być także nośnikiem danych
nieorganicznych. Co więcej, może te informacje zapisywać na mniejszej przestrzeni, niż
stosowane dziś szeroko w informatyce nośniki, takie jak napędy SSD czy HDD.
Badacze z Uniwersytetu w Tojamie w artykule opublikowanym na łamach specjalistycznego
pisma "Journal of the American Chemical Society" opisują, jak udało im się zbudować helisę
DNA ze składników pochodzenia niebiologicznego, a mimo to tworzących prawoskrętne
cząsteczki.
Sztuczne DNA mogłoby znaleźć szerokie zastosowania m.in. w medycynie, ale także w
informatyce. Kwas deoksyrybonukleinowy cechuje się "zdumiewającymi właściwościami
przechowywania informacji", jak przekonuje Masahiko Inouye, członek projektu. "Unikalny skład
chemiczny tych struktur i ich wysoka stabilność oferują bezprecedensowe możliwości w
zakresie stworzenia nowych materiałów biotechnologicznych i zastosowań dla nich".
Możliwości DNA jako nośnika danych są ogromne i dalece przewyższają komputery oparte na
układach krzemowych - szacuje się bowiem, że 0,5 kg kwasu deoksyrybonukleinowego może
przechować więcej danych, niż wszystkie dyski twarde będące współcześnie w użyciu ( w
przeciwieństwie do dzisiejszych komputerów, w których stosowany jest binarny system
liczbowy, biokomputery mogą wykorzystywać system oparty na czterech stanach informacji ).
W biokomputerze DNA pełni funkcję oprogramowania, a enzymy to hardware. Łącząc te typy
związków i obserwując reakcje można przeprowadzać proste obliczenia komputerowe.
Cztery lata temu izraelscy naukowcy z Instytutu Weizmanna ogłosili w artykule opublikowanym
w Nature, że udało im się zbudować prototyp komputera DNA z możliwością wprowadzania
danych wejściowych i otrzymywania wyjściowych. Ich dzieło znalazło się nawet w Księdze
Rekordów Guinnessa, jako "najmniejsze urządzenie biokomputerowe". Od 2003 r. naukowcy z
Uniwersytetu Columbia i Uniwersytetu Nowego Meksyku pracowali nad komputerem DNA o
1/2
Biokomputery ?
nazwie MAYA ( jego druga wersja, MAYA-II, powstała w 2006 r., wykorzystywała 128
organicznych bramek logicznych i 32 wejściowych molekuł DNA ).
Źródło: www.wp.pl 2/2