НОВОСТИ

"Компьютер" из бактерий научили сортировать блины

Автор: Владимир Парамонов
Опубликовано 21 мая 2008 года

Американские ученые смогли сформировать из генетически модифицированных кишечных палочек "живой компьютер", способный решать классическую математическую задачу о подгоревших блинах.

Задача о блинах сводится к следующему. Имеется определенное количество подгоревших с одной стороны блинов, сложенных в стопку. Все они различаются по размеру и расположены в произвольном порядке. Требуется за минимальное количество операций отсортировать стопку таким образом, чтобы все блины были повернуты подгоревшей стороной вниз и располагались в порядке от самого большого (внизу) к самому маленькому (наверху). За один шаг разрешается поменять местами и перевернуть один или несколько идущих подряд блинов.

Как сообщает ScienceDaily, в исследованиях по созданию "живого компьютера" принимали участие специалисты Колледжа Дэвидсона и Университета Миссури под руководством Кармеллы Хейнс. Роль блинов в ходе эксперимента играли фрагменты дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а их переворот осуществляли генетически модифицированные кишечные палочки (Escherichia coli). После того, как "биологический компьютер" выстраивал все фрагменты ДНК в нужном порядке, бактерии приобретали устойчивость к антибиотикам. Время, необходимое для поиска правильного решения, в данном случае отражало минимально необходимое число операций для завершения поставленной задачи.

Ученые отмечают, что "биологические компьютеры" теоретически могут предоставить ряд существенных преимуществ перед традиционными электронными вычислительными комплексами. Ведь в небольшой колбе могут одновременно содержаться миллиарды бактерий, оперирующих в процессе "вычислений" несколькими копиями ДНК. В результате, благодаря параллельному выполнению огромного числа операций "бактериальные компьютеры" смогут справляться с поставленной задачей намного быстрее традиционных систем. Кроме того, бактерии способны со временем эволюционировать и использовать механизмы самовосстановления.

Результаты работ команда Кармеллы Хейнс опубликовала в журнале Journal of Biological Engineering.