Wat is een DNA-computer?

Een nanocomputer die DNA (deoxyribonucleïnezuren) gebruikt om informatie op te slaan en complexe berekeningen uit te voeren.

In 1994 suggereerde computerwetenschapper Leonard Adelman van de University of Southern California dat DNA kan worden gebruikt om complexe wiskundige problemen op te lossen. Adelman vond een manier om de kracht van DNA te benutten om het Hamiltoniaanse padprobleem (het handelsreizigersprobleem) op te lossen, waarvan de oplossing vereiste dat een pad van begin tot eind moest worden gevonden dat slechts één keer door alle punten (steden) ging.

Elke stad werd gecodeerd als zijn eigen DNA-sequentie (DNA-sequentie bestaat uit een reeks nucleotiden weergegeven door de letters A, T, G, C).

De DNA-sequenties waren ingesteld om te repliceren en biljoenen nieuwe sequenties te creëren op basis van de initiële invoersequenties in een kwestie van seconden (de zogenaamde DNA-hybridisatie). De theorie stelt dat de oplossing voor het probleem een ​​van de nieuwe sequentiestrengen was. Door eliminatie zou de juiste oplossing worden verkregen.

Het experiment van Adelman wordt beschouwd als het eerste voorbeeld van echte nanotechnologie.

Het belangrijkste voordeel van het gebruik van DNA-computers om complexe problemen op te lossen, is dat er in één keer verschillende mogelijke oplossingen worden gecreëerd. Dit staat bekend als parallelle verwerking. Mensen en de meeste elektronische computers moeten proberen het probleem proces voor proces op te lossen (lineaire verwerking). DNA zelf biedt de extra voordelen dat het een goedkope, energiezuinige hulpbron is.

In een ander perspectief passen meer dan 10 biljoen DNA-moleculen in een gebied van niet meer dan 1 kubieke centimeter. Hiermee kan een DNA-computer 10 terabyte aan gegevens bevatten en 10 biljoen berekeningen tegelijk uitvoeren.