Биокомпьютеры

 

 

Биологические компьютеры используют цепи ДНК, с помощью которой кодируется информация. Аппаратной частью выступают ферменты, а аналогами привычных для нас «0» и «1» являются A (аденин), T (тимин), C (цитозин), G (гуанин). Олигонуклеатиды A, T, C, G располагаются на ДНК, а их последовательность определяет закодированную информацию. При определенных условиях, входящие в их состав атомы водорода притягиваются друг к другу и образуют пары AT, CG. Для работы ДНК-компьютера необходимы так называемые «дополнения Ватсона-Крика». Раствор, состоящий из этих дополнений, ДНК и природного химиката, например, лигазы и есть аналоговый биокомпьютер. С помощью лигазы происходит склеивание ДНК и образуется множество возможных вариантов решения задачи. После этого необходимо убрать неправильные варианты и выбрать требуемый. Для решения этой задачи применяется метод Polymeraza Chain Reaction (PCR) - цепочечная реакция полимеразы на внешние раздражители. После этого производится фильтрация, например, добавление химикатов, нагрев или использование электромагнитных полей. После этого в растворе останутся только искомые решения. Полученную информацию можно считать и использовать для проведения следующей операции

ПРИМЕЧАНИЕ

В одном миллилитре ДНК содержится больше информации, чем на триллионе компакт-дисков!

Одна из первых задач, решенных с помощью биокомпьютера была задача «коммивояжера». В 1994 г. ее решил профессор Леонард Адлеман из университета Южной Калифорнии. Он решил ее для 7 городов и 13 дорог между ними.

В 2002 году в журнале Science группа исследователей во главе с профессором Эхуд Шапиро (Ehud Shapiro) из Вейсманнского института опубликовали статью, в которой описан ДНК-компьютер. По словам руководителя проекта, они построили компьютер из молекул ДНК. По утверждениям ученых, компьютер, состоящий из 1-го триллиона таких молекул, может обрабатывать 1 млрд. операций в секунду с точностью 99,8%.  


Лекция добавлена 28.02.2013 в 01:01:17