Bemutatták az első játékos DNS számítógépet

Bemutatták az első DNS játékgépet, egy enzimekkel működő tic-tac-toe, azaz az amőba játék egy egyszerű változatát játszó számítógépet, amit nem lehet legyőzni.

Az emberi játékos lépését a táblát felépítő 3x3-as rendszer kamráiba DNS elhelyezésével teheti meg. A szerkezet ezek után DNS enzimek összetett keverékét alkalmazva határozza meg hova fogja rakni az ő jelét a táblán, lépését zöldes ragyogással jelezve.

A MAYA névre keresztelt eszközt Milan Stojanovic, a Columbia Egyetem tudósa, Darko Stefanovic, az Új-Mexikó Egyetem munkatársa, és Kobi Benenson, az izraeli Weizmann Intézet DNS szakértője fejlesztette ki. A tudósok szerint munkájuk a molekulák, mint logikai kapuk jelenlegi legösszetettebb felhasználását demonstrálja, valamint "jelentős előrelépést képvisel a DNS számítástechnikában".

Az amőba játéknál összetettebb számítási feladatokat is el lehet érni az enzimek különböző elrendezésével. A páros azonban elismeri, hogy az eljárás soha nem veheti fel a versenyt a szilícium alapú számítógépekkel, mivel emberi beavatkozás szükséges a rendszer kapuinak működtetéséhez és nem újrahasznosítható.

"Kitűnő munka" - összegzett Peter Bentley a London Egyetem számítógép tudósa, aki azonban megjegyezte, hogy egy rendszer, amit nem nagyon lehet tovább bővíteni egy amőba játéknál, még nem jelent különösebb áttörést. Stojanovic és Stefanovic tudatában van ennek, és azon fáradoznak, hogy egyszerű döntéshozó megoldásokat fejlesszenek ki. A molekulák például képesek felmérni az élő sejtek sérüléseit, majd megölni vagy kijavítani. Korábbi DNS számítási sémáknál az elemek mindegyikét összekeverték egy kémcsőben, és a választ a reakció termékéből következtették ki. A MAYA az első interaktív rendszer. A kilenc kamra csupán egyetlen négyzetcentimétert foglal el és mindegyikük tartalmazza azt az enzim keveréket, melyek molekuláris logikai kapuként működnek.

Az emberi játékosnak kilenc DNS száltípus áll rendelkezésére, mindegyik egy bizonyos négyzetre specializálva. A lépéshez egy szál típus adódik minden négyzethez, mivel mindegyiket tájékoztatni kell a választásról. A DNS szálak a "deoxiribozim" enzimek bekapcsolói. Az enzimek outputja, amikor a kiválasztott DNS szál aktiválja, szétnyisszantja a keverék molekuláit, ami a zöldes ragyogást idézi elő. Az enzim kapukat körültekintően alkották meg, és úgy osztották el, hogy az emberi lépés után az enzimek csupán egy kamrát nyissanak ki. Mivel az amőba egy egyszerű játék a számítógépet meg lehet úgy alkotni, hogy mindig nyerjen, vagy döntetlenre játsszon. Stojanovic több mint százszor kapott ki a MAYA-tól.

"Programozhattuk volna úgy is, hogy veszítsen néha, egy kis örömet adva az embereknek" - nyilatkozott a New Scientist magazinnak. "De az 'automatát nem lehet legyőzni' frázisnak olyan jó a csengése."