Технологии 2017-01-12T17:36:45+02:00
Українські Новини
Американские ученые создали компьютер из молекул ДНК

Американские ученые создали компьютер из молекул ДНК

Исследования в микроэлектроники и молекулярной биологии проводятся еще с начала 20-го века.
Исследования в микроэлектроники и молекулярной биологии проводятся еще с начала 20-го века.

Ученые использовали фрагменты ДНК в качестве биологического аналога транзисторов.

Фрагменты ДНК можно использовать в качестве биологического аналога транзисторов без потери эффективности при усложнении архитектуры биологического "компьютера". Об этом пишут ученые Калифорнийского технологического института в своей статье в журнале Science.

Группа под руководством Эрика Уинфри сконструировала биологический компьютер на основе более чем ста биологических "транзисторов" из нитей ДНК, а также разработала набор инструментов (в том числе виртуальный конструктор и компилятор) для разработки более сложных моделей биовычислительных устройств.

Исследования этой области знаний на стыке микроэлектроники и молекулярной биологии проводятся еще с начала 20-го века. Уже в 1994 году ученые смогли создать логическую схему из ДНК, которая справлялась с решением проблемы Гамильтонова графа (поиск пути через множество точек при условии их пересечения только один раз). Первые исследования выявили проблему в конструировании "био"-логических элементов - при усложнении последовательности ДНК-транзисторов эффективность системы резко снижалась, что являлось препятствием для усложнения логических цепей на основе нуклеиновых кислот.

Американские ученые попытались решить эту проблему. Полноценный набор "строительных блоков" для конструирования логических элементов состоит из всего трех видов "био"-транзисторов - "качели", "предел", и "сигнал".

Каждый из этих модулей конструируется из коротких "шпилек" (участок одноцепочечной молекулы ДНК, участки которого могут образовывать спираль без участия второй цепочки), которые взаимодействуют друг с другом при помощи небольших участков-"маркеров". При этом каждый элемент может иметь несколько логических входов и выходов, и их количество фактически не ограничено.

Биологи разработали на их основе логические элементы "И", "ИЛИ", "НЕ", которые в принципе являются аналогами современных полупроводниковых логических вентилей. Как отмечают ученые, точность "био"-логических элементов была достаточно высокой (учитывая то, как протекают микробиологические процессы), причем с усложнением архитектуры она не менялась. Для демонстрации эффективности своей разработки ученые сконструировали устройство, которое вычисляло квадратный корень из 4-битного числа.

"Основными принципами нашей работы над этим проектом выступили: простота - всего три типа базового взаимодействия при помощи четырех разных нитей ДНК позволяют сконструировать полноценные логические устройства", - отмечают ученые. Эти принципы можно признать фундаментом современной микроэлектроники.

Как сообщалось ранее, в апреле ученые создали пластик, который умеет самовосстанавливаться.

Больше новостей о: США Ученые Компьютер ДНК
По теме

Архив
Новости
Гонтарева может покинуть пост главы НБУ: известны претенденты на ее место 18:13
Кабмин будет корректировать цены на газ для населения каждые полгода 22:15
Вилла Горбачева на берегу озера была разбита в 1908 году. Фото: tegernseerstimme.de
В Германии продают старинную усадьбу Горбачева в Баварских Альпах 09:04
Партия "За життя" митингует под Конституционным Судом против снятия моратория на продажу земли 16:21
Жизнь за пределами Солнечной системы: NASA приглашает на онлайн-конференцию 17:31
В состав групп входили ряд помощников-консультантов депутатов Верховной Рады.
В Украине разоблачили сеть финансируемых спецслужбами России политпроектов 16:02
Людей держат в закрытых металлических шкафах без освещения и вентиляции. Фото: facebook.com/ombudsmanUA
В одном из судов Черновицкой области подсудимых содержат в шкафах-сейфах 22:22
Соболев и Семенченко - одни из организаторов блокады Донбасса. Фото: facebook.com/krutchak
Организаторы блокады Донбасса едят в столовой, пока люди митингуют под Радой 12:42
Высказывания Ляшко необходимо комментировать профессиональному психиатру, - Бойко 15:23
Народный депутат Ризаненко пытается умышленно дестабилизировать ситуацию на ЗТМК по заказу российских силовых структур, – эксперты 18:55
больше новостей

ok