В августовском номере журнала Nature Biotechnology опубликована статья о новом интересном результате в области биомолекулярных вычислений на основе ДНК — создании первой интерактивной игры.

Ее авторы — двое работающих в США ученых югославского происхождения, Милан Стоянович (Milan Stojanovic) из Колумбийского университета в Нью-Йорке и Дарко Стефанович (Darko Stefanovic) из университета Нью-Мексико в Альбукерке. Созданный ими молекулярный автомат с помощью ДНК кодирует версию популярной игры в крестики-нолики и способен в интерактивном режиме играть против человека. Автомат получил название MAYA (аббревиатура от Molecular Array of YES and ANDANDNOT gates, то есть «молекулярная матрица вентилей ДА и И-И-НЕТ»). Конструктивно автомат представляет собой довольно хитроумное устройство: сеть двоичной (булевой) логики на основе сложной смеси молекул ДНК с обслуживающими их ферментами (дезоксирибозимами), реализующая 23 логических вентиля и помещенная в 9 ячеек матрицы 3х3, соответствующей игровому полю.

Как происходит игра, лучше всего пояснить на примере. У человека имеется девять типов нитей ДНК, так что каждая из молекулярных последовательностей (олигонуклеотидов) является специфической для конкретной клетки матрицы. Игровое поле представляет собой девять микроячеек общей площадью менее 1 кв. см. Делая ход, человек помещает один из типов ДНК во все девять клеток, поскольку в каждой ячейке автомата должна быть информация о ходе противника. Для того чтобы сделать ответный ход, MAYA анализирует введенный человеком олигонуклеотид, после чего в нужной ячейке начинается химическая реакция, сопровождающаяся флуоресцентным свечением, которое сообщает об ответном ходе автомата.

По свидетельству специалистов, работа Стояновича и Стефановича демонстрирует наиболее сложную на сегодняшний день конструкцию из молекулярных логических гейтов и расценивается как существенный прогресс в ДНК-вычислениях.