اكتشف العلماء كيفية إنشاء أجهزة كمبيوتر بيولوجية قوية من الجينات

قام الباحثون في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بإنشاء أجهزة كمبيوتر بيولوجية.

والتي تعمل لفترة أطول من الأجهزة المماثلة الأخرى. من المحتمل أن تستمر أجهزة الحوسبة هذه داخل الخلايا.

في مقال نشر في مجلة Scienceتقدم ، يتخلى المؤلفون عن النهج التقليدي القائم على الحمض النووي. بدلا من ذلك ، استخدموا الحمض النووي RNA. والنتيجة هي أن خيوط الحمض النووي الريبي قوية ومتعددة الاستخدامات مثل نظيراتها القائمة على الحمض النووي. علاوة على ذلك ، يمكن للخلايا الحية أن تخلق سلاسل الحمض النووي الريبي (RNA) باستمرار ، لكن هذا لا يعمل دائمًا مع خيوط الحمض النووي.

تشبه أجهزة الكمبيوتر البيولوجية أجهزة الحوسبة العادية ، ويمكن برمجتها لأداء مهام مختلفة.

الفرق هو أن المعلومات لا يتم ترميزها بواسطة الآحاد والأصفار ، ولكن بواسطة السلاسل A و T و C و G. هذه هي القواعد الكيميائية الأربعة التي يتكون منها الحمض النووي.

صامويل شافتر، عالم أبحاث في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) والمؤلف الرئيسي للدراسة

يمكن للباحثين التحكم في شريط الحمض النووي وما يرتبط به عندما يقومون بتجميع تسلسل محدد من القواعد.

يمكن بناء السلسلة بهذه الطريقة:بحيث يرتبط بأجزاء محددة من DNA أو RNA أو بروتينات محددة مرتبطة بالمرض. علاوة على ذلك، في نفس السلسلة، يتم إطلاق التفاعلات الكيميائية مع سلاسل أخرى: وهذا ضروري لمعالجة المعلومات الكيميائية. والنتيجة التي نحصل عليها بعد معالجة البيانات يمكن أن تساعد في تشخيص الأمراض.

كانت المشكلة الرئيسية مع هذه الأجهزةالهشاشة: كانت كافية لدورة عمل واحدة فقط، لذلك قرر الباحثون استبدال القاعدة من الحمض النووي الريبوزي (DNA) إلى الحمض النووي الريبي (RNA). ونتيجة لذلك، قاموا بإنشاء جهاز يمكنه إجراء عمليات منطقية مختلفة بشكل تسلسلي.

قراءة المزيد:

التقط "جيمس ويب" أوضح صورة لنجم في التاريخ

سيسمح الشحن الكمي بشحن سريع قياسي للسيارات الكهربائية

صورت ناسا المركبة الجوالة الصينية Zhurong من المدار