Ирландиядағы Мейнут университетінің зерттеушілері транзисторлардың қызметін ДНҚ молекулалары атқаратын ерекше молекулалық компьютер жасап шығарды. Жүйе электронды логикалық схемаларды пайдаланбай-ақ математикалық есептеулер жүргізе алады.
Жоба Scaffolded DNA Computer (SDC) деп аталады. Ғалымдардың айтуынша, бұл – бүгінгі күнге дейін жасалған ең күрделі әрі жылдам молекулалық есептеу жүйелерінің бірі. Сынақ барысында компьютер 100 битке дейінгі деректерді өңдеуді қоса алғанда, 10 түрлі бағдарламаны сәтті орындаған. Кәдімгі процессорлар ақпаратты транзисторлар арқылы өңдесе, SDC аденин, тимин, цитозин және гуанин сияқты ДНҚ негіздері арасындағы өзара әрекеттесуді пайдаланады. Молекулалардың орналасу реті болашақ есептеулердің логикасын анықтайды.
Компьютерді жасау үшін ДНҚ-оригами технологиясы қолданылған. Ғалымдар ұзын негізгі ДНҚ тізбегін және молекулалық «қысқыштар» қызметін атқаратын жүздеген қысқа синтетикалық фрагменттерді біріктіреді. Су мен тұз ерітіндісіне орналастырып, қыздыру және салқындату циклінен өткізгеннен кейін молекулалар алдын ала бағдарламаланған есептеу құрылымына өздігінен жиналады. Бағдарлама ДНҚ тізбегінің өзінде жазылады. Химиялық реакциялар басталғаннан кейін молекулалар біртіндеп қайта құрылып, ең тұрақты күйге ұмтылады. Осы соңғы конфигурация алгоритмнің нәтижесі болып саналады.
Тәжірибе кезінде жүйе қосу, азайту, көбейту және бөлу амалдарын орындап, сондай-ақ 100 биттік есептеулерді қатесіз жүзеге асырған. Дегенмен бұл компьютер энергияны мүлдем қажет етпейді дегенді білдірмейді. Логикалық операциялар электр қуатынсыз орындалғанымен, процесті іске қосу үшін қыздыру қажет, ал ДНҚ-ны жасау және нәтижесін оқу сыртқы зертханалық жабдықтарды талап етеді.
Ғалымдар молекулалық есептеу дәстүрлі кремний процессорларын пайдалану қиын болатын салаларда қолданылуы мүмкін деп санайды. ДНҚ ақпаратты аса тығыз сақтай алатын тасымалдаушы ретінде қарастырылып келеді. Болашақта мұндай жүйелер тірі жасушалардың ішінде есептеулер жүргізіп, биологиялық процестерді талдауға және ауру белгілерін анықтауға мүмкіндік беруі ықтимал.
Дереккөз: https://www.nature.com/articles/s41586-026-10996-5
Фото: Istock