LA COMPUTACION CON ADN
El computo utilizando una molecula de ADN,
es un nuevo enfoque de cómputo masivo en paralelo,esto se basa en el trabajo
realizado en 1994 por Leonard M. Adleman del Laboratorio de Ciencia Molecular
de la Universidad de California .
Esta fue la primera implementación de una computadora basada en ADN , en un
problema que requiere buscar varias soluciones (un problema
combinatorio) ,fue resuelto con moléculas de ADN.
El objetivo de este sistema era encontrar un camino que vaya del inicio hasta
el final pasando por todos los demás puntos, una sola vez. Este problema es
difícil para computadoras convencionales (lógica serial) porque deben intentar
cada camino posible uno por uno. Las computadoras basadas en ADN pueden tratar
todas las posibilidades al mismo tiempo (masivamente en paralelo) y por lo
tanto son muy buenas para problemas de este tipo, pero mucho más lentas para
problemas matemáticos simples como la multiplicación. Este caso especial es
trivial para ser resuelto con una computadora convencional, o aún a mano, pero
ilustra el uso potencial de
computar con ADN.
Una computadora del ADN es básicamente una
colección de hebras especialmente escogidas de ADN cuyas combinaciones tendrán
como resultado la solución de algún problema. La tecnología actualmente disponible , escoge las
hebras iniciales y filtra la solución final. Con la promesa de computar con ADN
en forma masiva y en paralelo con un arreglo dado y suficiente ADN, uno puede
resolver problemas complicados, esto podria hacerse mucho más rápido que con
una computadora convencional. Un sistema de computo con ADN no seria semejante
a una computadora convencional. Las computadoras convencionales representan
información en términos de 0 y 1, físicamente expresado en términos del flujo
de electrones por circuitos lógicos, mientras que las computadoras de ADN
representan información en términos de unidades químicas del ADN.La computacion
con una computadora ordinaria se hace con un programa que instruye a circuitos
electricos en senderos particulares; con una computadora de ADN, el cómputo
requiere la sintesis de sucesiones particulares de ADN y permitirle reaccionar
en un tubo de ensayo. En un esquema ideado por Richard Lipton, la orden lógica
"y" es realizada separando hilos de ADN según sus sucesiones, y la
orden "o" es hecho virtiendo las soluciones de ADN conteniendo
secuencias especificas.
Las computadoras de ADN han abierto un
vision enteramente nueva en la computacion. En vez de transistores de silicio y
corrientes eléctricas, las computadoras de ADN usan los ácidos
desoxirribonucleicos A (adenina), C (citosina), G (guanina) y T (timina) como
las unidades de la memoria y con las técnicas del ADN recombinante se llevan a
cabo las operaciones fundamentales. En una computadora de ADN, el cómputo
sucede en tubos de ensayo. La entrada y la salida son hilos(hebras) del ADN,
cuyas sucesiones genéticas son codificas con cierta información. Un programa en
una computadora de ADN se ejecuta como una serie de operaciones bioquímicas,
que tiene el efecto de sintesis, extraccion, modificar y clonar los hilos del
ADN.
En general, la única diferencia fundamental
entre computadoras convencionales y computadoras de ADN es la capacidad de las
unidades de memoria: las computadoras electrónicas tienen dos posiciones (1 o
0), mientras que el ADN tiene cuatro (C, G, A y T). Teóricamente, las
computadoras de ADN pueden computar cualquiera de los problemas que realizan
las computadoras convencionales. Pero las computadoras de ADN tienen también
algunos méritos especiales.
"Primero, la memoria de ADN es
compacta. Un centímetro cúbico de solucion de ADN podría almacenar tanto como
10^21 bits de información, mientras que, con la tecnología actual, las
computadoras convencionales tienen una memoria de 10^14 bits. Y segundo,
mientras que la mayoría de las computadoras electrónicas operan linealmente --
ellas manipulan un bloque de datos,uno tras otro -- las reacciones bioquímicas se
hacen en paralelo: un solo paso de operaciones bioquímicas puede ser
establecido para que afecte los trillones de hilos de ADN en el tubo de ensayo.
"Estas propiedades sugieren que las
computadoras de ADN quizás sean útil para resolver algunos problemas que se han
considerado tradicionalmente como sin posibidades de solucion. Las computadoras
de ADN tienen inconvenientes, las operaciones bioquímicas involucradas tienen
errores y a menudo son lentas. Pruebas rigurosas y un desarrollo tecnológico
adicional son necesiarias para saber el verdadero potencial de las computadoras de ADN.
Eduardo Ghershman,1.2001
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