تغطية شاملة

ثورة في تكنولوجيا المعلومات مستوحاة من الحمض النووي

قام كيميائيون من جامعة ريدينغ (ريدينغ، المملكة المتحدة) بإعداد شكل اصطناعي من الحمض النووي يمكن أن يحدث ثورة في الطريقة التي نعالج بها المعلومات الرقمية ونخزنها.

الملقط الجزيئي
الملقط الجزيئي
وكما أن المعلومات الموجودة في الكتاب تتكون من تسلسلات مستقيمة من الحروف، فإن المعلومات الضرورية لجميع الكائنات الحية لعملها وتكاثرها تتجسد في تسلسل مستقيم من الوحدات الكيميائية. تشكل هذه الوحدات DNA و RNA، حيث يتم تخزين كمية هائلة من المعلومات (الجينوم) في حجم صغير جدًا، وهي المعلومات التي توجه جميع العمليات الجزيئية للحياة.

تظهر ورقة بحثية جديدة، ظهرت في المجلة العلمية Nature Chemistry، لأول مرة على الإطلاق أن العديد من ميزات معالجة المعلومات البيولوجية يمكن تكرارها في سلاسل البوليمر الاصطناعية.
وقام فريق البحث بقيادة هوارد كولكوهون، أستاذ كيمياء المواد في قسم الكيمياء، بتصميم وتوليف تسلسلات قصيرة من البوليمرات التي تخزن المعلومات داخلها. وعلى المدى الطويل، يرى الباحثون أن ذلك قد يشعل ثورة مستقبلية في مجال المعلومات الرقمية (الرقمية). ستكون أنظمة البوليمرات الاصطناعية قادرة على إحداث ضغط للمعلومات أعلى بملايين المرات من تلك الموجودة في الأنظمة الحالية.

وكان الإعداد لها عنصرا أساسيا لنجاح الدراسة أخاديد على شكل ملقط القادرة على اختيار جزء معين من المعلومات على طول سلسلة البوليمر والارتباط بها. "يشعر" ذراعا الملقط بالتسلسلات المختلفة التي يتفاعلان بها ثم يشددان على تلك المناطق ذات التوافق الهيكلي الأكبر على طول السلسلة.

يمكن لعدد من هذه الخرزات التي تشبه الملقط أن تنضم إلى بعضها البعض عبر سلسلة البوليمر، مما يسمح لها بـ "قراءة" و"ترجمة" المعلومات المخزنة في تسلسلات طويلة المدى وواسعة النطاق في البوليمر.

النتيجة المثيرة للاهتمام هي أن أنواعًا مختلفة من الضفادع تبدأ القراءة في نقاط مختلفة من السلسلة. وتعني هذه الانتقائية أنه يمكن فك تشفير أنواع مختلفة من المعلومات من نفس التسلسل، مما يزيد من كمية المعلومات المتاحة.

ويشير الباحث الرئيسي إلى أن "هذا النوع من العمليات يوازي عملية معالجة المعلومات الوراثية. وفي المستقبل، نخطط لتطوير طرق "لكتابة" معلومات جديدة داخل سلاسل البوليمر، مع هدفنا طويل المدى وهو تطوير تكنولوجيا معلومات اصطناعية بالكامل تعمل على المستوى الجزيئي.

أخبار الدراسة

تعليقات 2

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.