Bioinformática función del ADN

¿Qué es una "Computadora de ADN" l. Adlemana?

Pero la lógica del desarrollo de la investigación en esta área al principio va en otra dirección. Las moléculas de ADN se utilizan como puramente "cálculo en paralelo» estructura física. Se inició en 1994, Cuando Leonard Adleman, Profesor de informática de la Universidad de California del sur, algoritmo propuesto usando ADN para resolver una versión del problema del viajante» [49]. Es una expresión del llamado problema Gamil′tonianovskogo camino en difíciles tareas matemáticas (Problema del Camino hamiltoniano o HPP), y está conectado con sobre un gran número de opciones de posibles soluciones para la óptima. Adleman usando "computación ADN" problema decidido por 7 ciudades y carreteras 13 entre los mismos, Cuando usted necesita obtener la ruta más corta para visitar cada una de estas ciudades. Tardó solamente una semana para una respuesta, Mientras equipos tradicionales habría necesitado varios años. Se utilizó el fenómeno básico, típicas moléculas de ADN-la habilidad de sus cadenas solitarias a la vzaimouznavaniâm complementario. Este fenómeno es, que cualquier fragmentos de cada una de las dos cadenas de ADN en solución (o en los cromosomas de una célula viva) Sólo sus propios, en un espejo de sentido, las dos mitades y forma una espiral doble normal. Este fenómeno es una manifestación de las propiedades comunes de nadmolekulârnyh altamente organizado bioestructuras y polímero entidad molecular a samosborke. En vitro-in vivo de Self-montar los ribosomas, membrana, el cromosoma, virus y fagos. Incluyendo ADN odnonitevye. El éxito y la velocidad de ADN espontánea mitades mutuamente búsquedas, como un acto de autoorganización (Autoensamblaje) y las opciones de búsqueda de alta velocidad proporcionado dentro del «problema del viajante». Razones para mitades de vzaimouznavanij rápido y preciso de ADN eran desconocidas hasta hace poco. Y es muy importante para la creación efectiva de una computadora de ADN, y esto se discute abajo. Más detalles en el modelo Adlemana, como su y nuestra lógica es fundamentalmente diferente. Como nosotros (y no sólo) Creemos, Ruta de acceso, ¿Quién eligió el Adleman y sus muchos seguidores, utilizando el ADN como una estructura computacional, evaluaban incorrectamente como una especie de ADN computación. David Gifford, uno de los principales influyentes en computación;, primero tiene Adlemana, dijo, "esto no es un ordenador molecular, y que esta técnica ".Sólo puede ocuparse de ciertos tipos de problemas combinatorios, Esto no es un equipo universal o programable tipo IBM PC» [50]. Para entender el, ¿Por qué nosotros y Gifford, breve vistazo a método Adlemana. Se marcó cada ciudad como un segmento de ADN de cadena sencilla de 20 bases (bases) con secuencias al azar. Los caminos entre dos ciudades se han presentado como segmentos de ADN de una sola hebra complementarios 20 bases, que superponen a mitad de camino entre las ciudades de. Esta es la regla canónica de apareamiento terrenos en dvutâžnyh ADN: Adenina-timina, Guanina-Citosina. Camino entre ciudades 7 comienza con el fragmento de ADN bicatenario, conecta cualquier dos ciudades. Es importante, fragmentos de ADN, designación de una ciudad, puede ser más de uno. A continuación, un 100 milliardov marcado radiactivamente "DNA-ciudad" y "ADN-caminos" se mezclaron y ampliado en la amplificación enzimática in vitro de DNA. En esto, como Adleman, «Computación ADN» extremos. Próxima, para obtener la respuesta-la mejor manera (ciertas fracciones del ADN), la mezcla de reacción con èlektroforetičeski "responde" compartido con el, para llegar hasta el final, de "start" para "the end". Luego asignar la ruta, que una vez pasado por 7 ciudades; camino aislado entre 7 ciudades diferentes. Y si descubren fracción de ADN "significa" después de esta fase, eran considerados los mejores («ganadores»). En esta "resolución" y el problema del viajante. En el proceso de encontrar una "solución" que involucra miles de millones de URL rápidamente produciendo complementarios espontánea (hombre no programable) actúa "reconocimientos" odnotâžnyh ADN y miles de millones de replicación espontánea de estas moléculas de enzima. La pequeña cantidad de tiempo y energía es algo así como «sopa de genética». La velocidad y la precisión de los procesos moleculares es impensable para las operaciones equivalentes en los equipos electrónicos digitales, usando vector determinista del procesamiento de la información. En el caso de «Computación ADN», Cómo creer, No son determinista procesamiento paralelo de grandes matrices de números-letras (4 nucleótidos de ADN).