БИОКОМПЬЮТЕРНЫЕ ФУНКЦИИ ДНК

Mikä on "DNA tietokone" l. Adlemana?

Mutta tässä asiassa ensin tutkimuksen kehitystä logiikka menee toiseen suuntaan. DNA-molekyylejä, joita käytetään pelkästään fyysisen «samanaikaisesti laskea» rakenne. Это началось в 1994 году, Kun Leonard Adleman, Professori computer Science University of Southern California, ehdotetun algoritmi käyttää DNA ratkaista versio Kauppamatkustajan ongelma» [49]. Se on yksi ilmaus ns ongelma Gamil′tonianovskogo polku vaikeita matemaattisia tehtäviä (Hamiltonin polku ongelma tai HPP), ja se liittyy lukuisia vaihtoehtoja mahdollisia ratkaisuja yli optimaalisen. Адлеман с помощью «ДНК-компьютинга» решил задачу для 7 городов и 13 дорог между ними, Kun tarvitset lyhin reitti käymään jokaisessa näistä kaupungeista. Kesti vain viikon vastausta, Vaikka perinteisiä tietokoneita olisi tarvinnut useita vuosia. Sitä käytettiin perus ilmiö, tyypillisiä molekyylejä DNA joka pystyy sen yksinäinen ketjut täydentävät vzaimouznavaniâm. Tämä ilmiö on, että kaikki palasia kunkin kahdella ketjulla DNA ratkaisu (tai kromosomeja elävässä solussa) vain omat, mielessä peili, puolikkaat ja lomakkeen normaali dual kierre. Tämä ilmiö on osoitus hyvin järjestetty biostructures ja polymeeri molekyyli yksikön nadmolekulârnyh ja samosborke yleiset ominaisuudet. Niin in vitro-in vivo koota itse ribosomit, kalvo, kromosomi, virukset ja phages. Myös DNA-odnonitevye. Menestystä ja nopeus spontaani DNA puolikkaat toisiinsa haut, koska itseorganisaation teko (Osina) ja jos nopea hakuvaihtoehtoja kuuluvat «Kauppamatkustajan ongelma». Nopea ja tarkka vzaimouznavanij puolikkaat DNA olivat tuntematon viime aikoihin asti. On erittäin tärkeää toiminnan DNA-tietokoneen käynnistäminen, ja tämä käsitellään jäljempänä. Lisätietoja malli Adlemana, niin ja meidän logiikka eroaa. Kuten me (eikä vain) Uskomme, polku, Kuka valitsi Adleman ja hänen monia seuraajia, käyttämällä DNA laskennallisen rakenteena, ne virheellisesti jonkinlainen DNA computing. David Gifford, yksi suuria vaikuttajia laskettaessa;, ensin hän sai Adlemana, sanoi, "Tämä ei ole molekyyli tietokone, ja että tämä tekniikka ".voivat käsitellä vain tietyntyyppiset kombinatoriset ongelmat, Tämä ei ole yleinen tai ohjelmoitava tietokone IBM PC tyyppi» [50]. Ymmärtää,, Miksi on meidän ja Gifford, Lyhyt katsaus menetelmän Adlemana. Он обозначил каждый город как отрезок однотяжной ДНК длиной в 20 оснований (perusteet) satunnainen sekvenssit. Дороги между каждыми двумя городами были представлены как отрезки комплементарных однотяжных ДНК в 20 баз, jotka ovat päällekkäisiä puolivälissä kaupungit. Tämä on kanoninen sääntö pariutumisen puutarhassa dvutâžnyh DNA: Adeniini-tymiini, Guaniinin sytosiiniksi. Путь между 7 городами начинается с фрагмента двутяжной ДНК, joka yhdistää kaksi kaupunkia. On tärkeää, että DNA palasia, nimetä yksi kaupunki, voi olla enemmän kuin yksi. Затем более 100 миллиардов радиоактивно меченых «ДНК-городов» и «ДНК-путей» были перемешаны в пробирке и размножены ферментативной ДНК-амплификацией. Tästä, kuin Adleman, "DNA computing" päättyy. Seuraava, saada vastaus the paras tapa (tiettyjen jakeet DNA), reaktioseos "vastaa" èlektroforetičeski kanssa, Saat aina, "alusta" "loppuun". Luokiteltava polku, которые только раз проходили через 7 городов; выделяли пути между 7 разными городами. Ja jos havaitaan DNA osuus "tarkoittaa" tämän vaiheen jälkeen, niitä pidettiin paras («Voittajat»). "Resolution" ja Kauppamatkustajan ongelma. Parhaillaan löytää "ratkaisu" miljardien samanaikaisesti nopeasti esiintyy täydentäviä spontaani (ei ohjelmoitavissa mies) toimii "tunnustuksia" odnotâžnyh DNA ja miljardeja spontaani replikointi näiden molekyylien entsyymi. Pieni määrä aikaa ja energiaa on jotain «geneettisestä keitoksesta». Nopeutta ja tarkkuutta molekyylitason prosesseista on rinnastettavien liiketoimien digitaalinen elektronisia tietokoneita, käyttämällä deterministisiä vektori tietojenkäsittely. Jos "DNA computing", Miten uskoa, eivät ole deterministisiä rinnakkainen käsittely suurissa ryhmät numerot ja kirjaimet (4-х нуклеотидов ДНК).