Палички і млинці: Бактеріальний комп'ютер

Палички і млинці: Бактеріальний комп'ютер

Використовуючи генетично модифіковані бактерії кишкової палички, вчені зібрали найпростіший «біокомпьютер», який зумів вирішити класичну математичну задачу.


Суть її полягає в наступному. Є стопка різного розміру млинців, кожен з яких добре приготовлений з одного боку, і підгорів - з іншого. Завдання полягає в сортуванні стосу таким чином, щоб найбільший млинець був внизу, а найменший - нагорі, при цьому всі млинці повинні лежати підгорілою стороною вниз. Необхідно досягти цього за мінімальну кількість кроків, при цьому за один крок можна тільки взяти один або кілька послідовних млинців і перевернути їх в стосі (погляньте на ілюстрацію зліва).

Звичайно, в реальних експериментах ні про яких млинців і мови не йде: їх роль виконували фрагменти ДНК, саме їх сортував «бактеріальний комп'ютер». Для цього вченим довелося додати в них гени, що відповідають за перевертання (зміну орієнтації) ДНК-фрагментів. Додали і ген стійкості до певного антибіотика: якщо завдання вирішене правильно, і всі фрагменти орієнтовані в потрібному напрямку, цей ген активується і дозволяє вижити в присутності антибіотика. Мінімальний час, який буде потрібно на це бактерії, відповідає мінімальній кількості кроків, які використовувалися на вирішення проблеми.

На думку авторів дослідження, їхні «бактеріальні комп'ютери» вже мають низку переваг порівняно зі звичайною електронікою. Кармелла Хейнс пояснює: "Одна пробірка може містити мільйони бактерій, кожна з яких може нести кілька копій ДНК, що" рахує ". Всі ці "біокомпьютери" здатні працювати паралельно і потенційно здатні здійснювати обчислення швидше звичайних комп'ютерів, не кажучи вже про компактність і дешевизну ". Ну а на наш погляд, головна потенційна перевага подібних комп'ютерів - їх «живість», і пов'язана з цим здатність самовідновлюватися. До речі, ми повідомляли і про іншого «біокомпьютера» - але той був побудований з однієї тільки чистої ДНК: «Рідкий комп'ютер».

За повідомленням Science Daily