Un computer bazat pe bacetria E.coli a reusit pentru prima data sa rezolve cu succes un puzzle matematic clasic cunoscut ca si Burnt Pancake Problem.
“Potentialul computing al ADN depaseste pe cel al oricarui alt material. Daca reusim sa ne dam seama cum sa crestem aceasta capacitate intr-o maniera practica vom avea mult mai multa putere computing. Discovery News a citat-o pe Karmella Haynes, cercetator la Universitatea Davidson si autoare princiala a studiului.
Problema Burnt Pancake este urmatoarea: sa se construiasca o piramida aurie din clatite. Trebuie sa se foloseasca o spatula pentru a rearanja gramada de clatite de diferite marimi, fiecare dintre ele fiind arsa pe o parte. Gramada trebuie sortata in asa fel incat cea mai mare clatita sa ramana la baza si toate clatitele sa fie cu partea aurie in sus.
Cu fiecare rotire, ordinea si orientarea uneia sau a mai multor clatite sa schimba. Se cere sa se aseze corect in forma de piramida cu cel mai mic numar de rotiri.
Problema este mai usoara daca numarul de clatite este mai mic; insa, daca creste, se mareste si numarul de solutii posibile. In cazul a sase clatite, exista 46.080 posibile solutii, in timp ce pentru 12 clatite, exista 1,9 trilioane de permutatii.
In mod normal, un computer traditional bazat pe siliciu incearca fiecare solutie posibila, cate una odata. Insa, in cazul unui computer biologic, fiecare bacterie devine un computer individual care trateaza cate o parte diferita a problemei simultan. Avand in vedere ca un milion de computere bazate pe bacterii incap intr-o picatura de apa, toate aceste functionand impreuna pot creste dramatic viteza calculatiilor.
Evident, nu este posibil ca E.coli sa roteasca clatite reale, astfel ca roteste doar o sectiune a ADN-ului. In acest caz, o proteina numita flagellin, preluata din bacteria salmonella si injectata in E.coli , actioneza ca o “spatula”.
In cazul salmonellei, flagellin-ul actioneaza ca un comutator on/off si gaseste care dintre cele doua proteine vor fi produse pentru a ascunde si a pastra in viata bacteria atunci cand infecteaza un organism.
In computer, proteinele isi impart rezistenta bacteriei la antibiotice si o ajuta sa ramana vie – rezolvand si problema. In cazul in care bacteria nu poate rezolva problema, de ex. rotirea clatitelor in ordinea corecta, este omorata de antibiotic.
Pana acum, computerul a rezolvat o problema cu doar 2 clatite, care nu este dificila de rezolvat. Haynes a spus ca dezvoltarea unei bacterii care sa poata rezolva problema Burnt Pancake utilizand multiple clatite va fi o munca dificila. Odata ce se va gasi o solutie, insa, va fi ieftin de reprodus.
Potrivit lui Tom Knight, biolog la Massachusetts Institute of Technology, “acest lucru va deschide calea pentru o mare varietate de computing biologic.”
Sursa: Bignewsnetwork ( www.bignewsnetwork.com )
