Orrusati Part – Wispedia

L ‘ Komputer DNA jest jedną z nieelektronicznych tras obecnie badanych w celu rozwiązania problemów kombinatorycznych. Nie twierdzi ogólności i elastyczności komputera ogólnego. Jest to raczej specjalistyczne urządzenie, podobnie jak procesor graficzny, karta dźwiękowa lub znacznik. Jego zasada, podana przez Leonarda Adlemana w 1994 r., „Polega na kodzie przykładu problemu z niciami DNA i manipulowanie nimi przez klasyczne narzędzia biologii molekularnej w celu symulacji operacji, które wyodrębnią rozwiązanie problemu, jeśli istnieje. ^{[[[ Pierwszy ]} . »

Obszar ten został początkowo opracowany przez Leonarda Adlemana z University of South California w 1994 roku ^{[[[ 2 ]} . Adleman wykazał koncepcję stosowania DNA jako formę obliczeń w celu rozwiązania problemu ścieżki hamiltoniowskiej z siedmioma punktami. Od pierwszych doświadczeń Adleman poczyniono postępy i byliśmy w stanie udowodnić, że różne maszyny Turing były konstruowane ^{[[[ 3 ] W [[[ 4 ]} .

Chociaż początkowym zainteresowaniem było zastosowanie tego podejścia do rozwiązywania problemów NP-Difficile (W) Szybko zdaliśmy sobie sprawę, że niektóre pojęcia nie są najbardziej odpowiednie dla tego rodzaju obliczeń, a kilka propozycji zostało złożone w celu znalezienia „zabójczego zastosowania” tego podejścia. W 1997 r. Mitsunori Ogihara, który pracował z biologiem Animeszem Ray ^{[[[ 5 ] W [[[ 6 ]} .

W 2002 r. Naukowcy z Weizmann Institute w Rehovot w Izraelu opracowali programowalny komputer molekularny, złożony z enzymów i cząsteczek DNA zamiast elektronicznych chipsów pcheł ^{[[[ 7 ]} . LE 28 Avril 2004, Ehud Shapiro (W) , Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor i Rivka Adar z Weizmann Institute ogłoszone w czasopiśmie Natura że zbudowali komputer DNA w połączeniu z modułem wejściowym i wyjściowym, teoretycznie zdolnym do zdiagnozowania aktywności raka w komórce i wytwarzania leku przeciwnowotworowego w momencie diagnozy ^{[[[ 8 ]} .

W styczniu 2013 r. Naukowcy mogli przechowywać zdjęcie JPEG, zestaw sonetów Szekspira i plik audio z „I Have a Dream„ Mowa ”Martina Luthera Kinga Jr. w przechowywaniu danych DNA DNA DNA ^{[[[ 9 ]} .

W marcu 2013 r. Naukowcy stworzyli transkrybent (W) (Tranzystor biologiczny). ^{[[[ Ref. pożądany]}

Korzystając z fragmentów nici DNA, możemy kodować ograniczenia badań w postaci enzymów. W procesie montażu i powielania zasad deoksyrybonukleowych fragmenty nie reagujące na ograniczenia problemu są eliminowane przez te enzymy. Pod koniec procesu pozostały tylko kanały DNA zawierające rozwiązanie problemu poszukującego.

System obliczeniowy z wykorzystaniem DNA opiera się na mechanizmach kodowania zasadniczo odmiennych od konwencjonalnego komputera: w naszych konwencjonalnych maszynach jest to obsługa obciążeń elektrycznych przenoszonych przez elektrony w urządzeniach elektronicznych (tranzystory), które materializują informacje zakodowane w formie binarnej . W przypadku komputerów DNA informacje są tłumaczone pod względem jednostek chemicznych DNA.

Zasada obliczeń za pomocą komputera DNA jest syntetyzację specjalnych sekwencji DNA i pozwolenie im reagować w rurce testowej.

Aby rozwiązać problemy decyzyjne, takie jak słynna ścieżka Hamiltonowska (czy istnieje ścieżka łącząca wszystkie piki danego wykresu?), Opracowano rozwiązanie DNA, w których cząsteczki DNA uwięzione przez konwencje każdej możliwej ścieżki między dwoma punktami. Przez proces naprzemiennie stadia separacji i amplifikacji, następnie eliminujemy pasma kodujące ścieżkę, która wykorzystuje krawędzie nieobecne na wykresie, aby odizolować możliwe rozwiązanie (pożyczanie tylko istniejących krawędzi).

Ekstremalna powolność tego systemu (którego czasy reakcji są liczone w minutach, godzinach lub dniach, a nie w mikrosekundach) jest kompensowana przez jego masowo równoległą stronę: to kilka milionów lub miliardy cząsteczek, które oddziałują ze sobą. Z drugiej strony wpisy/wyjścia są dalekie od wygody naszych obecnych interfejsów komputerowych.

Problemy kombinatoryczne [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Pierwsze wyniki uzyskały Leonard Adleman (NASA, JPL)

• O problemie polegającym na decydowaniu o istnieniu ścieżki Hamiltonian, jak wspomniano powyżej, na wykresie 7 szczytów, w 1994 r.
• W przypadku problemu również NP-Complet, 3-SAT zawierającego około dwudziestu zmiennych, w 2002 r.

Gra Morpion [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

W 2002 r. J. MacDonald, D. Stefanovic i pan Stojanovic stworzyli kalkulator DNA, który może grać w tok-toc-toe z ludzkim graczem ^{[[[ dziesięć ]} . Komputer składa się z dziewięciu pojemników odpowiadających dziewięciu chat gry. Każdy pojemnik zawiera podłoże i różne kombinacje enzymatycznego DNA. Sam podłoże składa się z odrobiny DNA, do której fluorescencyjna grupa chemiczna została szczepiona na jednym końcu, a drugiej grupie represorów. Fluorescencja jest aktywna tylko wtedy, gdy cząsteczki substratu są krojone na pół. Enzymatyczne funkcje logiczne DNA SIM. Na przykład ten DNA zostanie rozwinięty, jeśli wprowadziliśmy dwa szczególne typy nici DNA, odtwarzając funkcję logiczną i.

Domyślnie kalkulator ma grać najpierw w centralnym polu. Ludzki gracz ma osiem różnych rodzajów nici DNA przypisanych do każdego z ośmiu pól, w które prawdopodobnie będzie grał. Aby wskazać, że sprawdza to pudełko nr I, ludzki gracz wlewa wszystkie pojemniki, pasma odpowiadające nr wpisu I. Te nici wiążą się z niektórymi enzymatycznymi DNA obecnymi w pojemnikach, co prowadzi w jednym z nich deformację enzymatycznego DNA, który wiąże się z substratem i cięciem. Odpowiednią pojemnik staje się następnie fluorescencyjny, co wskazuje, które pole odtwarza kalkulator DNA. Różne enzymatyczne DNA są dystrybuowane w różnych pojemnikach, aby zapewnić zwycięstwo kalkulatora DNA przeciwko ludzkiemu graczowi.

W 2009 r. Zakończono partnerstwo między IBM i Caltech, mającym na celu wyprodukowanie „pcheł DNA” ^{[[[ 11 ]} . Grupa pracuje nad produkcją tych obwodów zintegrowanych z kwasami nukleinowymi w Caltech. Jeden z tych układów oblicza korzenie całego kwadratowego ^{[[[ dwunasty ]} . Kompilator ^{[[[ 13 ]} został napisany w Perl.