Создан самый большой компьютер из ДНК

Компьютер представляет собой цепи ДНК в жидкой среде. ДНК обладает свойством комплементарности — нити определенных последовательностей могут образовывать друг с другом прочные пары. Если последовательность одной нити точно комплементарна последовательности другой, то соединение оказывается максимально прочным.

При неполном соответствии пара окажется менее устойчивой и нить, лучше подходящая к одной из двух цепей «неправильной» пары, может вытеснить вторую цепь, заменив ее собой. Именно процесс последовательного вытеснения одних нитей другими лежит в основе вычислений компьютера из ДНК.

Ученые создали несколько логических контуров, общее число нитей ДНК в которых равно 130. Самый большой контур включает 74 нити и он способен извлекать квадратные корни из чисел вплоть до 15. Компьютер способен выполнять логические операции И или ИЛИ, а вычисления занимают около 10 часов.

Так как биохимические реакции проходят не со стопроцентной точностью, в работе компьютеров из ДНК присутствует постоянный шум. Авторы новой работы смогли минимизировать его, «заставляя» свое устройство усиливать сигнал, вероятность которого превышает 80 процентов, а также ингибировать все сигналы, вероятность которых ниже 10 процентов.

Пока компьютеры из ДНК несовершенны и работают только в лабораториях, однако ученые полагают, что такие устройства перспективны для использования внутри человеческого тела. Например, они могут оценивать концентрацию в крови того или иного вещества, и на основании полученного результата регулировать выделение лекарства, содержащегося в капсулах-переносчиках.