Počítače, které mluví jazykem života, možná způsobí revoluci i v medicíně

Molekuly DNA místo křemíkových mikročipů. To je tajemství molekulárních počítačů, nové generace mikroskopických kalkulaček, které by v nepříliš vzdálené budoucnosti mohly vyřadit z provozu naši tradiční představu o počítačích a způsobit revoluci nejen ve výpočetní technice, ale i v medicíně, píše server Ansa.

DNA, která je základem života buněk, lze považovat za systém schopný zpracovávat informace ze čtyř „základních písmen“ (nukleotidů adeninu, cytosinu, guaninu a tyminu). Tato písmena se mohou kombinovat a vytvářet nekonečný počet vláken DNA: lze je považovat za informační kódy a výsledná vlákna za produkt zpracování těchto základních informací.

Takto vytvořené řetězce se mohou navzájem spojovat různými způsoby, ale vždy podle přesných pravidel (prostřednictvím biochemických vazeb spojujících adenin s thyminem a cytosin s guaninem).
Každý fragment DNA lze tedy považovat za mikroprocesor specializovaný na provádění určitého zpracování, a to i složitého, nebo za paměťovou banku molekulárních rozměrů. První, kdo formuloval myšlenku DNA počítače, byl americký vědec Leonard Adleman, který v roce 1994 uvažoval o využití molekul genetického materiálu k řešení malé instance takzvaného „problému Hamiltonovy cesty“. Jedná se o obdobu problému obchodního cestujícího, kdy je třeba najít nejkratší trasu k návštěvě všech měst, která jsou spojena silnicemi v jakési síti najednou. Adleman použil vlákna DNA, která představovala města a silnice, a zvolil jejich sekvence tak, aby se každé z vláken představujících silnici spojilo (díky lepivým koncům) se dvěma dalšími vlákny představujícími města. Smícháním všech molekul dohromady ukázal, že vlákna DNA jsou schopna se sama sestavit a problém vyřešit.

Velký příslib využití genetického materiálu pro výpočetní techniku spočívá ve výkonu těchto počítačů ve zkumavce. Nekonečně malé množství genetického materiálu je ve skutečnosti schopno uchovávat gigantické množství informací a spotřebovávat méně energie k provádění operací než tradiční elektronická zařízení.
Na druhé straně pro medicínu otevírají počítače DNA fascinující obzory, kdy lze mikroskopické počítače vpravit do těla, do buněk a tkání, a diagnostikovat a léčit tak nemoci tam, kde vznikají. Zkrátka skuteční „molekulární lékaři“, kteří jsou schopni rozpoznat „nepřátelské“ molekuly a uvolnit protilátky k jejich neutralizaci.

Zdroj: Ansa.com