Nuovi sviluppi per i computer basati sul DNA anziché sul silicio

Pubblicato: 5 aprile 2012 da ive in News & Articoli, Ricerca
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Traduzione a cura di Daniel Iversen e Maurizio Bisogni

Un chimico dell’Università Statale del Nord Carolina ha trovato un modo per dare alla computazione basata sul DNA un miglior controllo su operazioni di logica.
Il suo lavoro potrebbe aprire la strada alla computazione basata sul DNA interfacciata con quella tradizionale basata sul silicio.L’idea di usare molecole di DNA per eseguire un processo informatico non è nuova; gli scienziati ci stanno lavorando da più di un decennio. Il DNA ha l’abilità di immagazzinare molti più dati dei computers basati sul silicio, e abbiamo pure il potenziale di eseguire calcoli in ambiente biologico, come ad esempio all’interno delle cellule.
Tuttavia la tecnologia è ancora limitata in termini di controllo sul quando e dove svolgere calcoli particolari.Nel calcolo DNA, le porte logiche vengono create combinando diverse stringhe di DNA, piuttosto che da una serie di transistor.

Il problema è che con il DNA i calcoli normalmente accadono in provetta, dove la sequenza dei calcoli non può essere facilmente controllabile attraverso vincoli spaziali e temporali. Di fatto nessuno può ordinare dove e quando operare, facendo si che risulti difficile creare sequenze di eventi di calcolo.

Interfacce informatiche silicio-DNA

Il Dr. Alex Deiters, professore associato di chimica nel NC State, ha sviluppato un metodo per controllare una porta logica (per aggiungere, sottrarre, etc.) all’interno di un sistema di computazione basato sul DNA.
Ha affrontato il problema del controllo creando porzioni delle stringhe di input delle porte di DNA logiche che sono fotoattivabili, controllabili quindi con luce ultravioletta (UV).
Il processo è conosciuto come fotocaging (foto-ingabbiamento).
Deiters ha foto-ingabbiato con successo molti tipi di nucleotidi di una porta DNA logica chiamata “porta AND”.
Quando la luce UV viene applicata sulla porta, questa si attiva e completa il suo evento di calcolo, mostrando che le porte logiche fotoattivabili offrono una soluzione effettiva per il problema del controllo sul “quando e dove” delle porte logiche basate sul DNA.

Deiters spera che usando la luce per controllare le porte logiche DNA darà ai ricercatori l’abilità non solo di creare sequenze di calcolo DNA più sofisticate, ma anche di produrre interfacce tra il DNA e il silicio.

“Visto che le porte di DNA vengono attivate dalla luce dovrebbe essere possibile attivare un evento di calcolo DNA convertendo impulsi elettrici di un sistema basato sul silicio, in luce, permettendo l’interazione tra circuiti elettrici e dei sistemi biologici” spiega Deiters.
“Essere in grado di controllare questi eventi di calcolo del DNA in termini di posizione e tempistica, ci apre nuove strade per la programmazione di computer basati sul DNA”

Fonte: Physorg

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