Вычисляющие молекулярные шпильки

Мало того, что ДНК может обстоятельно объяснить жизнь, она также может использоваться для решения жесткой математики и логических проблем — технология, которая не найдет ее путь в ноутбук в ближайшее время, но могла быть полезной в биотехнологии. До сих пор, однако, «молекулярные вычисления» потребовали большого количества старомодных, встряхивают работу лаборатории пробирки для каждого шага в вычислении.

Теперь, новый тип вычисления ДНК может бежать более или менее самостоятельно путем использования в своих интересах склонности молекулы к скручиванию себя в узлы.Биохимик Кенсэку Сакамото из университета Токио и коллег занялся версией проблемы выполнимости в Булевой логике, форме рассуждения, в котором «опечатки» — заявления и их противоположности — соединены с или и и сформировать сложные формулы. Они напали на гигантскую формулу, которая может считаться компактным способом записать много канатно-веревочных отходов опечаток одновременно. Проблема состоит в том, чтобы выбрать горстку канатно-веревочных отходов, не связывающих противоречащие заявления.

Например, в простой формуле» (я думаю или я люблю Вас), и (я, или я люблю Вас не)», вереница «Я думаю, и я», высовывает право и совершенно логичен. Это «удовлетворяет» формулу — и Декарт, также.

С другой стороны, одинаково очевидная вереница «Я люблю Вас, и я люблю Вас не», нелогично, не говоря уже о непостоянном и жестоком, и не удовлетворяет формулу.Для перевода их проблемы на молекулы исследователи начали, как другие имеют, с большим ассортиментом частей одноцепочечной ДНК, один для каждого возможного решения проблемы. Но тогда как другие, смешанные в одном ферменте за другим для сокращения длин, представляющих неправильные ответы, Сакамото и коллег, проектировали свои берега так, чтобы неправильные ответы, спонтанно свернутые и, придерживались себя для формирования молекулярных «шпилек».Это было возможно, потому что ДНК естественно идет с двумя комплементарными нитями, искривленными вместе, и исследователи настраивают свою проблему так, чтобы каждая длина, представляющая логическое противоречие, содержала по крайней мере одну 30 последовательностей оснований и ее дополнение.

Когда охлаждено просто правильным способом, эти последовательности пронеслись вместе для формирования шпилек, исследователи сообщают на странице 1223 от 19 мая о проблеме Науки. Исследователи тогда сокращают все шпильки однократной дозой фермента и скопировали остающиеся развернутые берега, представлявшие правильные ответы.Новый метод эксплуатирует не только способность ДНК закодировать информацию, но также и ее талант к формированию сложных структур, говорит члена команды Масами Хэджию, программиста в университете Токио.

Но метод также пропускает много более неправильных ответов, чем другие методы, отмечает Лору Лэндвебер, биолога в Принстонском университете. «Я остаюсь заинтригованным, но скептичный», говорит она, «пока они не могут уменьшить значительную долю ошибок».


Добавить комментарий