Biokomp′ûternye 功能的 DNA

"DNA 计算机"l.Adlemana 是什么?

但在另一个方向去的在第一次在这一领域研究的发展逻辑. DNA 分子用作纯粹物理 «的并行计算» 结构. 它开始于1994年, 当伦纳德 Adleman, 南加利福尼亚大学的计算机科学教授, 使用 DNA 来解决一个版本的货郎担问题的算法建议» [49]. 这是一个表达的数学的困难任务的所谓问题 Gamil′tonianovskogo 路径 (哈密顿路径问题或小贩), 和它通过大量的可能的解决方法的选项连接与优化. Adleman的使用“DNA计算”决定问题为7个城市和高速公路之间13, 当你需要去访问每一个这些城市的最短路线. 花了一周才作出的反应, 虽然传统的计算机就需要有几年. 它使用了基本的现象, 典型分子的 DNA 能力的其孤立链到补充 vzaimouznavaniâm. 这种现象是, 任何片段的 DNA 在溶液中的两个链的每个 (或在一个活的细胞的染色体) 只有他们自己, 在意义上镜子, 一半和窗体正常的双螺旋. 这种现象是一种表现的高度组织 biostructures 和聚合物分子实体 nadmolekulârnyh 到 samosborke 的通用属性. 所以在体内以自我组装的核糖体, 膜, 染色体, 病毒和噬菌体. 包括 DNA odnonitevye. 成功和自发 DNA 速度减半对方搜索, 作为自组织行为 (自组装) 和提供高速度搜索选项内的 «旅行商问题». 快速和精确的 vzaimouznavanij 一半的 DNA 的原因是未知的直到最近. 它是极为重要的一种 DNA 计算机的有效建立, 这下面讨论和. 模型 Adlemana 上的更多详细信息, 因为他和我们的逻辑是从根本上不同. 作为我们 (不只是) 我们相信, 路径, 谁选择了 Adleman 和他的许多追随者, 使用 DNA 作为计算结构, 他们的正确评价作为某种形式的 DNA 计算. 大卫 · 吉福德, 在计算 ; 的主要决策影响者之一, 他刚 Adlemana, 说:, "这不是分子的计算机, 而且这种技术"。只能处理某些类型的组合问题, 这不是普遍或可编程计算机 IBM PC 类型» [50]. 要了解, 为什么我们和吉福德, 简单介绍一下方法 Adlemana. 他标记每个城市为20个碱基的单链DNA片段 (基地) 与随机序列. 任何两个城市之间的道路已呈现为互补的单链DNA片段20个碱基, 其中重叠的城市之间的半路上. 这是在 dvutâžnyh DNA 的交配理由的规范规则: 腺嘌呤胸腺嘧啶, 鸟嘌呤胞嘧啶. 城市7之间的方式开始于双链DNA片段, 连接任意两个城市. 它是重要的, 该 DNA 片段, 指定一个城市, 可能是多个. 然后100 milliardov放射性标记的“DNA-城市”和“DNA路径”混合,并在DNA的体外酶促扩增膨胀. 在这, 作为 Adleman, "DNA 计算"结束. 下一次, 得到的答案的最佳方式 (某些馏分的 DNA), 反应混合物与"回答"èlektroforetičeski 与共享, 要一路, 从"开始"到"终结". 然后分配路径, 谁曾经通过7个镇顺利通过; 7个不同城市之间的分离路径. 如果发现 DNA 分数"是指"在这一阶段后, 他们被认为是最好的 («得奖者»). 在这一"决议"和旅行商问题. 找到一个"解决方案",涉及数十亿的迅速发生的互补的平行自发 (不可编程的男人) "荣誉"odnotâžnyh DNA 和数十亿的自发复制这些酶的分子的行为. 少量的时间和精力有点像 «遗传汤». 速度和准确性的分子的过程是难以想象的数字电子计算机中的等效操作, 使用确定性载体的信息处理. 在"DNA 计算", 如何相信, 不是确定性的并行处理的大型数组的数字字母 (4个DNA核苷酸).