Вычисление ДНК
-
Основы ДНК-вычислений
- ДНК-вычисления используют ДНК для выполнения логических операций.
- ДНК-компьютеры могут быть основаны на ДНК-азимах, ферментных системах или полимеразах.
-
Механизмы перемещения нитей
- Существуют два основных метода перемещения нитей: захват и полимераза.
-
Обмен опорами
- ДНК-компьютеры с обменом опорами не требуют ферментов и могут создавать модульные логические компоненты.
-
Сети химических реакций (CRNs)
- CRNs представляют собой промежуточное представление для преобразования в ДНК-дизайн.
- CRNs могут быть использованы для создания биохимических контроллеров.
-
ДНК-азимы
- ДНК-азимы катализируют реакции и могут быть использованы для построения логических элементов.
- Ограничены необходимостью металлических кофакторов.
-
Ферменты
- Ферменты используются для создания ДНК-компьютеров, которые могут диагностировать рак.
- Ферменты требуют специфических условий и не применимы in vivo.
-
Алгоритмическая самосборка
- ДНК-нанотехнологии позволяют создавать массивы ДНК, которые могут выполнять сложные вычисления.
-
Возможности и ограничения
- ДНК-компьютеры обладают преимуществами параллельных вычислений, но имеют ограничения в пространстве хранения данных.
-
Альтернативные технологии
- IBM и Caltech работают над созданием ДНК-чипов, способных выполнять сложные вычисления.
-
Плюсы и минусы
- ДНК-компьютеры имеют низкую скорость обработки данных, но компенсируют это параллельными вычислениями.
-
Рекомендации
- Для дальнейшего чтения рекомендуется ознакомиться с CS1 основным и внешними ссылками.