Da li će DNK računari jednog dana moći da dijagnostikuju i leče bolesti?

Čak i jednostavni oblici analognog DNK računarstva imali bi ogroman uticaj na medicinu.

Aleksa Vidović - 25. Avgust, 2016.

Do sada smo već uspeli da programiramo DNK, a trenutno se razvija sistem za skladištenje podataka u ćelijama. Sada se na horizontu pojavljuje još jedan interesantan način korišćenja DNK u računarstvu.

Novi pristup korišćenju DNK

Iako smo mogli da pretpostavimo da je DNK, na neki način, sama po sebi analogna, to u stvari nije slučaj. Način na koji se u njemu šifriraju informacije veoma podseća na skladištenje podataka u računaru. Zato je DNK tako zanimljiva za dalji razvoj računarstva i tehnologije.

Dva istraživača sa Duke univerziteta uspela su da, bez upotrebe računara, koristeći samo sintetičke molekule DNK, izvrše neke matematičke operacije.

Oni su u cev za testiranje ubacili određene količine jednolančanih i dvolančanih molekula DNK, koji kada međusobno reaguju simuliraju analogna kola, sklapajući i razbijajući veze.

Princip rada logičkih kola

Istraživači su, koristeći znanje o vezivanju nukleotida DNK jednih za druge, uspeli da simuliraju logička kola. Nukleotidi su gradivne jedinice DNK lanca, i postoje 4 vrste: adenin (A), citozin (C), guanin (G) i timin (T).

Lanac ima dva kraja, i na svakom se nalazi po jedan nukleotid. Postoje pravilnosti oko vezivanja nukleotida jednih za druge. Prirodno se spajaju A – T, i C – G.

Tako je moguće, dodavanjem proračunatih količina molekula DNK u reakciju, dobiti očekivane rezultate. Koristeći ovo saznanje, oni su merili koncentraciju različitih molekula nakon reakcije, i iz njih interpretirali rezultate operacija.

Naučnicima je u planu vršenje kompleksnijih operacija, poput eksponencijalnih i logaritamskih. I dalje je sve još daleko od praktične primene. Proces traje nekoliko sati i prilično je komplikovan.

Ne možemo još ni da počnemo da razmišljamo o poređenju sa modernim kompjuterima i drugim konvecionalnim računarskim uređajima.

Ipak, implikacije koje bi dalji razvoj ove tehnologije mogao da ima su zapanjujuće. Čak i jednostavni oblici analognog DNK računarstva imali bi ogroman uticaj na medicinu. To je zato što se proračuni vrše bez upotrebe digitalnih računara, i proces može da se odvija unutar ljudskog organizma.

Tako bismo mogli da imamo računare koji plutaju u našoj krvi, koji bi mogli da mere koncentraciju lekova u krvotoku, detektuju ćelije raka, čak i da sami aktiviraju imuni sistem.

Rubrika biotehnologija je pod pokroviteljstvom Seven Bridgesa →