Об этом сообщает РИА "Новости" со ссылкой на журнал Science.
Кроме того, коллектив исследователей под руководством Эрика Уинфри разработал набор инструментов (в том числе виртуальный конструктор и компилятор) для разработки более сложных моделей биовычислительных устройств.
Компьютер представляет собой цепи ДНК в жидкой среде. ДНК обладает свойством комплементарности - нити определенных последовательностей могут образовывать друг с другом прочные пары. Если последовательность одной нити точно комплементарна последовательности другой, то соединение оказывается максимально прочным.
Ученые создали несколько логических контуров, общее число нитей ДНК в которых равно 130. Самый большой контур включает 74 нити и он способен извлекать квадратные корни из чисел вплоть до 15.
Более ранние исследования в этом направлении выявили проблему в конструировании логических биоэлементов - при усложнении последовательности ДНК-транзисторов эффективность системы резко снижалась, что являлось препятствием для усложнения логических цепей на основе нуклеиновых кислот.
Американские ученые попытались решить именно эту проблему, пишут они в своей статье в журнале Science. Полноценный набор "строительных блоков" для конструирования логических элементов состоит из всего трех видов "био"-транзисторов - "качели", "предел", и "сигнал".
Каждый из этих модулей конструируется из коротких "шпилек" (участок одноцепочечной молекулы ДНК, участки которого могут образовывать спираль без участия второй цепочки), которые взаимодействуют друг с другом при помощи небольших участков - "маркеров".
При этом каждый элемент может иметь несколько логических входов и выходов, и их количество фактически не ограничено.
Биологи разработали на их основе логические элементы "И", "ИЛИ", "НЕ", которые в принципе являются аналогами современных полупроводниковых логических вентилей. Как отмечают ученые, точность логических элементов была достаточно высокой (учитывая то, как протекают микробиологические процессы), причем с усложнением архитектуры она не менялась.
Для демонстрации эффективности своей разработки ученые сконструировали устройство, которое вычисляло квадратный корень из 4-битного числа.