Computer a DNA

Con il termine generico di computer a DNA ci si riferisce ad una forma di computer che utilizza il DNA (e quindi la biochimica e la biologia molecolare) al posto dei tradizionali computer a base di silicio. Si tratta di un soggetto di ricerca e sviluppo di estremo interesse.

Storia

Il DNA è stato utilizzato per la prima volta nel campo dell'informatica nel 1994 dal celebre matematico Leonard Adleman, per risolvere un semplice problema di cammino hamiltoniano (un problema NP-completo).^[1] Dopo gli esperimenti iniziali di Adleman, sono stati fatti numerosi progressi e molte macchine di Turing sono state dimostrate essere costruibili.

Nel 2001 alcuni ricercatori del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele, hanno presentato una macchina molecolare programmabile, composta da enzimi e molecole di DNA invece di microchips di silicio.^[2] Tale computer, in grado di svolgere 330 000 miliardi di operazioni al secondo, si è rivelato oltre 100000 volte più rapido del PC più rapido allora disponibile.^[3]

Nel 2004 Ehud Shapiro, Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor e Rivka Adar del Weizmann Institute hanno annunciato su Nature la costruzione di un computer a DNA.^[4] Si tratta di una struttura accoppiata con un modulo per l'input e l'output ed in grado di diagnosticare l'attività cancerosa all'interno di una cellula, rilasciando il farmaco adatto in seguito alla diagnosi.

Note

^ Adleman L, Molecular computation of solutions to combinatorial problems, in Science, vol. 266, n. 5187, 1994, pp. 1021–4, PMID 7973651.
^ Programmable and autonomous computing machine made of biomolecules
^ https://news.nationalgeographic.com/news/2003/02/0224_030224_DNAcomputer^{[collegamento interrotto]}
^ An autonomous molecular computer for logical control of gene expression

Bibliografia

Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor, Rivka Adar & Ehud Shapiro, An autonomous molecular computer for logical control of gene expression, in Nature, vol. 429, 27 maggio 2004, pp. 523-429.
Yaakov Benenson, Tamar Paz-Elizur, Rivka Adar, Ehud Keinan, Zvi Livneh & Ehud Shapiro, Programmable and autonomous computing machine made of biomolecules, in Nature, vol. 414, 22 novembre 2001, pp. 430–434.
Leonard M. Adleman, Molecular Computation Of Solutions To Combinatorial Problems (PDF), in Science, vol. 266, n. 11, 11 novembre 1994, pp. 1021–1024 (archiviato dall'url originale il 6 febbraio 2005).
Martyn Amos, Theoretical and Experimental DNA Computation^{[collegamento interrotto]}, Springer, giugno 2005, ISBN 3-540-65773-8.
Dan Boneh, Christopher Dunworth, Richard J. Lipton, and Jiri Sgall, On the Computational Power of DNA, in DAMATH: Discrete Applied Mathematics and Combinatorial Operations Research and Computer Science, vol. 71, 1996.
Gheorge Paun, Grzegorz Rozenberg, Arto Salomaa, DNA Computing - New Computing Paradigms, Springer-Verlag, ottobre 1998, ISBN 3-540-64196-3.
Lila Kari, Greg Gloor, Sheng Yu, Using DNA to solve the Bounded Post Correspondence Problem, in Theoretical Computer Science, vol. 231, n. 2, gennaio 2000, pp. 192–203.
JB. Waldner, Nanocomputers and Swarm Intelligence, ISTE, gennaio 2007, p. 189, ISBN 2-7462-1516-0.
Dennis Shasha, Cathy Lazere, Natural Computing: DNA, Quantum Bits, and the Future of Smart Machines, W W Norton & Co, maggio 2010, p. 288, ISBN 0-393-33683-2.