Генијалноста на „ДНК-компјутер со потпорна структура“ (SDC) е во тоа што процесот на поврзување поттикнува конкуренција. Молекулите на ДНК се натпреваруваат меѓу себе за да се поврзат со потпорната структура. Целата таа трка всушност обработува информации и врши пресметки. На крајот, системот се стабилизира во енергетски најповолна состојба, која го дефинира одговорот на пресметката, објаснува Демиен Вудс, професор по компјутерски науки на Универзитетот Мејнут во Ирска и коавтор на студијата.
Системот е составен од кратки низи на ДНК кои стапуваат во интеракција со подолга основа. Низите се ставаат во капка солена вода, а потоа се загреваат и се ладат. Секоја капка содржи милијарди, а понекогаш и билиони ДНК-нишки.
При интеракција тие се составуваат во структури врз основа на на програмирани правила, како ситни парчиња од молекуларна сложувалка. Секвенциите одредуваат кои делови можат да се поврзат меѓусебно и на различни позиции на подолгата основа. Со дизајнирањето на правилата за поврзување, истражувачите всушност ја програмираат пресметката.
Овој пристап ја користи тенденцијата на физичките системи да се движат кон енергетски најповолни состојби. Кога смесата се загрева и се лади, низите се постројуваат за да го формираат енергетски најстабилниот распоред.
SDC бил тестиран на 10 специфични програми: собирање, множење со 3, делење со 2 и откривање на паритет кај осумбитни податоци – вообичаен метод за корекција на компјутерски грешки. За некои едноставни пресметки, како на пример 10 плус 3, му биле потребни околу 30 секунди за да дојде до резултатот. За посложени калкулации со милиони му биле потребни до 14 часа. За секоја програма е потребен посебен сет од ДНК-низи.
Тоа се тривијални пресметки кои и самите лесно би ги направиле побрзо, а компјутерот со чипови би го дал резултатот за миг. Нашиот систем користи само неколку молекули, никогаш не следи организиран процес на чекори, никогаш не прави неповратни чекори, а сепак на крајот го дава точниот одговор, укажуваат авторите.
Наспроти бавноста, истражувачите се убедени дека SDC има потенцијал за разни долгорочни примени. Компјутерските системи засновани на ДНК би можеле да придонесат за складирање молекуларни податоци, енергетски ефикасни форми на пресметување, па дури и за уреди способни да функционираат во внатрешност на живи клетки.
Молекуларните компјутери од овој тип не можат да ги заменат електронските, но би можеле да се користат во биолошки средини, во паметни материјали и за архивирање. Нашиот труд е нов правец во областа на складирањето податоци во ДНК, бидејќи сите податоци зачувани во таков систем би поседувале природни и вградени својства за исправка на грешки, изјави Абир Ешра, коавтор на студијата.
