Izraeli kutatók olyan miniatűr számítógépet készítettek, amelyből egyetlen
kémcsőben is körülbelül egytrillió (milliárdszor milliárd) darab férne el. A
nanoszámítógépek DNS-ből és a DNS-t feldolgozó enzimekből állnak, amelyek
egy kémcsőben található oldatban úszkálnak. A tudósok remélik, hogy
hamarosan olyan eszközt készíthetnek a számítógépből, amely felgyorsíthatja
a DNS-kutatások jelenleg igencsak munkaigényes folyamatát. Esetleg olyan
gyógyszert is készíthetnek majd a segítségével, amely az emberi testen belül
megtalálja a hibákat és kijavítja azokat.
Ehud Sapiro, és munkatársai a Weizmann Intézetnél a kémcsőben tárolt
nanoszámítógépekkel különböző matematikai problémákat oldottak meg,
átlagosan 99.8 százalékos pontossággal. Egyelőre azonban korai lenne azt
mondani, hogy a biomolekuláris nanogépeket a gyakorlatban is lehet majd
alkalmazni.
A számítógép három fontosabb alkotóelemből áll: egy számsorból, egy
hardverből és egy szoftverből. A számsor valójában egy DNS szál, melynek
egyes bázissorai bináris szimbólumokból - egyesekből és nullákból- álló
sorozatot fejeznek ki. A hardver két enzim: az egyik felvágja a DNS
szálakat, a másik pedig újra összeragasztja a töredékeket. A szoftver egy
töredék DNS szál.
A számítás úgy működik, hogy a számsorhoz a ragasztó enzim segítségével
csatlakoztatják a kívánt szoftvermolekulát, amelyen meghatározott helyen van
egy megjelölés. A vágó enzim a jelölés alapján felvágja a sorozatot,
amelynek így megváltozik a mérete. Utána újabb szoftver molekulák jönnek, és
a folyamat egészen addig ismétlődik, amíg vége nem lesz a számításnak. Végül
a ragasztó enzim egy vagy két kimeneti DNS-t csatol rá, így nem történik
több reakció és kapunk egy választ a kérdésünkre. A gép többek között arra
tud választ adni, hogy a sorozatban szereplő „egyesek” mennyisége páros,
vagy páratlan.
Az új találmány „érdekes bizonyítéka az elméletnek”, mondta Martyn Amos, a
Liverpooli Egyetem bioinformatikai kutatója. Amos megkérdőjelezte, hogy a
molekuláris automata bonyolultabb és hasznosabb feladatok ellátására is
lehetne majd használni, ugyanakkor hozzátette, hogy a sejtek belsejében való
alkalmazásán érdemes elgondolkodni.
- A DNS alapú számítógépeknek ki kell alakítani a piacát, és nem feltétlenül
a hagyományos, szilícium alapú számítógépekkel kell versengeni – fejtette ki
Amos. - A biológiai számítógépeket inkább biológiai problémák megoldására
kell alkalmazni, például szervezeten belüli betegség-érzékelőként vagy
gyógyszerként.
(Nature – jövőnéző)