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I computer che parlano la lingua della vita

03 giugno, 18:12

Molecole di Dna al posto dei microchip di silicio. E' questo il segreto dei computer molecolari, una nuova generazione di microscopici calcolatori che in un futuro non troppo lontano potrebbero mandare in soffitta la nostra idea tradizionale di computer, rivoluzionando non solo l'informatica ma anche la medicina.

Il Dna, che custodisce il codice della vita nel cuore delle cellule, puo' essere visto come un sistema capace di elaborare informazioni partendo dalle quattro 'lettere-base' che lo compongono (i nucleotidi adenina, citosina, guanina e timina). Queste lettere possono combinarsi fra loro dando un numero infinito di filamenti di Dna: possono essere considerate come codici di informazione, e i filamenti risultanti come il prodotto dell'elaborazione di queste informazioni di base.

Le stringhe così formate possono accoppiarsi fra loro in vari modi, sempre però seguendo regole ben precise (attraverso legami biochimici che uniscono adenina con timina e citosina con guanina). Ogni frammento di Dna, quindi, può considerarsi come un microprocessore specializzato nello svolgere una determinata elaborazione, anche complessa, oppure un banco di memoria di dimensioni molecolari. Il primo a formulare l'idea di un computer a Dna è stato lo scienziato statunitense Leonard Adleman, che nel 1994 pensò di usare molecole di materiale genetico per risolvere una piccola istanza del cosiddetto 'Problema del Cammino Hamiltoniano'. Questa e' analoga al problema del commesso viaggiatore, che chiede di trovare il percorso più breve da seguire per visitare una sola volta tutte le citta' che sono collegate da strade in una specie di rete. Adleman ha usato i filamenti di Dna per rappresentare le città e le strade, ha scelto le loro sequenze in modo che ciascuno di quelli rappresentanti una strada si connettesse (grazie alle estremità appiccicose) ad altri due filamenti rappresentanti le città. Mescolando insieme tutte le molecole, ha dimostrato che i filamenti di Dna sono in grado di auto-assemblarsi per risolvere il problema.

La grande promessa che viene dall'uso di materiale genetico per l'informatica sta nella potenza di questi computer in provetta. Quantita' infinitamente piccole di materiale genetico sono infatti capaci di immagazzinare moli gigantesche di informazioni, usando meno energia per eseguire le operazioni rispetto ai tradizionali dispositivi elettronici. Per la medicina, invece, i computer a Dna aprono orizzonti molto affascinanti, in cui microscopici calcolatori potranno essere iniettati nell'organismo, all'interno di cellule e tessuti, per andare a diagnosticare e trattare le malattie li' dove hanno origine. Dei veri e propri 'dottori molecolari', insomma, in grado di riconoscere molecole 'nemiche' e di rilasciare antidoti per la loro neutralizzazione.

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