Da oggi una provetta contenente codice genetico è in grado di trovare la radice quadrata di un numero, e il sensazionale risultato merita una bella pagina sulla rivista Science.

Fin dagli anni 90 gli scienziati lavorano sulla tecnologia dei computer molecolari, nel tentativo di creare un’alternativa all’attuale silicio, ma mai ci si era spinti così avanti con la complessità di calcolo. Il merito è di Lulu Qian e Erik Winfree (bioingegneri e informatici), che hanno realizzato un interessante sistema biologico in grado di risolvere funzioni matematiche, come la radice quadrata.

Il principio di base è lo stesso di quello dei PC ordinari, ovvero si danno dei segnali di input che opportunamente interpretati dalle porte logiche fanno produrre al sistema un output, sotto forma di ulteriori segnali. In questo caso al posto dei transistor c’erano stringhe di DNA, ben 74 per essere precisi.

Ecco, in parole semplici, il principio di funzionamento del computer molecolare 5 volte più potente di quelli creati fino a oggi:

Supponendo di avere in ingresso un numero a 4 bit (ad esempio 15 che in binario è codificato come 1111) i ricercatori hanno creato 4 stringhe di DNA, ognuna delle quali codificava per una delle 4 cifre. Queste stringhe input sono state quindi aggiunte a una provetta contenente il sistema di porte logiche a DNA immerse in una soluzione salina. L’idea era sfruttare la cascata di reazioni biochimiche che avvengono normalmente tra pezzettini di codice genetico, che tendono ad appaiarsi: a seconda di quali reazioni si fanno avvenire alla fine si ottiene una molecola che codifica per il risultato della radice quadrata.

Mentre i calcoli procedevano, nella provetta si sono create 130 diverse doppie stringhe: i legami e le rotture che via via si succedevano rappresentavano i segnali di output. Alla fine per leggere la soluzione (sempre nel linguaggio binario) sono stati usati 4 coloranti fluorescenti che si sono legati alle molecole di DNA risultanti: a uno dei 4 colori era stato assegnato il valore “ 1”, a tutti gli altri “ 0”, e così il gioco è fatto!

Ancora siamo ben lontani da applicazioni pratiche, ma se si guarda alla storia del transistor e del silicio si può rimanere a bocca aperta nel constatare quali impensabili risultati sono stati ottenuti. In un era in cui ci avviciniamo inesorabilmente al limite fisico delle attuali tecnologie, uno spiraglio verso nuove idee non può che farci piacere.

Potrebbe essere solo un buco nell’acqua, oppure l’alba di una nuova era, solo il tempo potrà dircelo, ma quel che conta è che la ricerca continui!

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