Bilgisayar dediğimizde aklımıza işlemciler, devre kartları ve fişe takılı kablolar gelir. Ancak İrlanda'daki Maynooth Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, hesaplamayı tamamen farklı bir zeminde, suyun içindeki DNA moleküllerinde gerçekleştiren bir sistem geliştirdi. Nature dergisinde yayımlanan çalışma, silikon çip yerine moleküllerin birbiriyle etkileşimini kullanan bir "DNA bilgisayarı" tanıtıyor.

Sistemin çalışma prensibi şaşırtıcı derecede sade: özel olarak tasarlanmış DNA dizileri bir damla tuzlu suya bırakılıyor, sıvı kısa süreliğine ısıtılıp ardından yavaşça soğutuluyor. Bu süreçte DNA parçaları birbirini arayıp doğru eşleşmeleri buluyor ve ortaya çıkan moleküler yapı, hesaplamanın sonucunu oluşturuyor. Klasik bilgisayarların aksine burada elektriğin üstlendiği görevi moleküller yürütüyor; karmaşık bir hata düzeltme yazılımına da ihtiyaç duyulmuyor.

DNA tabanlı bilgisayarların bugüne kadarki en büyük sorunu hızlarıydı. Maynooth ekibinin geliştirdiği sistem ise 100 bitlik işlem kapasitesiyle kendi sınıfının en hızlı ve en gelişmiş moleküler bilgisayarı olarak öne çıkıyor. "10 + 3" gibi basit bir toplama işlemini yaklaşık 30 saniyede tamamlayan sistem, 34 milyona kadar olan sayılarla yapılan karmaşık işlemleri de doğru biçimde sonuçlandırabiliyor.

Önceki moleküler bilgisayarlarda bir hesaplama tamamlandığında kullanılan sıvı çöpe gidiyordu. Yeni sistemde ise özel tasarlanmış DNA dizileri sayesinde işlem sonrası sıvı temizlenip yeniden kullanılabiliyor; aynı su damlası art arda 25 farklı işlemde değerlendirilebiliyor ve tekrar eden kullanımlarda gözle görülür bir performans kaybı yaşanmıyor.

Araştırmanın hedefi sadece daha az enerji tüketen bilgisayarlar üretmek değil. Dört milyon Euro'luk destekle yürütülen proje, moleküler bilgisayarların insan vücudunun içinde çalışabilme ihtimalini de araştırıyor. Silikon çiplerin ulaşamayacağı kadar küçük alanlarda görev yapabilen bu sistemlerin, hücre içindeki süreçleri izleyen moleküler dedektörlere dönüşmesi hedefleniyor.

DNA'nın bir başka avantajı da veri depolama kapasitesi. Uygun koşullarda bilgiyi binlerce yıl bozulmadan saklayabilen DNA, uzun vadeli dijital arşivleme için de ciddi bir alternatif sunuyor. Araştırmacılara göre bir gün bu teknoloji, vücuttaki belirli biyolojik sinyalleri algılayıp hastalıkları hücre seviyesinde tespit eden, hatta tespit ettiği duruma göre tepki veren moleküler sistemlere evrilebilir.

Türkiye'de de son yıllarda üniversite laboratuvarlarında biyoenformatik ve DNA veri depolama üzerine artan sayıda araştırma yürütülüyor; bu tür moleküler hesaplama çalışmaları, ileride yerli biyoteknoloji girişimleri için de yeni bir alan açabilir.

Kaynak: Webtekno