DNA-Computer rechnet mit Gen-Schnipseln

50 Jahre nach Entdeckung der Erbgut-Struktur haben israelische Wissenschaftler einen Rechner aus DNA-Molekülen gebaut. Er wird mit Erbgut-Molekülen sowie mit einem Enzym betrieben.

Zum Jahrestag der DNA-Entdeckung stellen ihn seine Erbauer, Ehud Shapiro und Kollegen vom Weizman-Institut der Wissenschaften in Rehovot [Israel], der internationalen Forschergemeinde vor.

DNA-Rechner könnten in ihrer Geschwindigkeit über kurz oder lang die traditionellen Silizium-Mikrochips überrunden, heißt es in ihrem Bericht im "Proceedings of the National Academy of Sciences". Auch in ihrer - winzigen - Größe seien die neuen DNA-Computer unschlagbar.

Anders als bisherige Rechner, die unter dem Namen DNA-Computer entwickelt wurden, benutzt das Team um Shapiro wirklich die Desoxyribonukleinsäure [DNA] zum Betrieb und nicht - wie die vorherigen Modelle - ein als "Zelltreibstoff" bekanntes energiereiches Molekül namens ATP.

Laboratory for Biomolecular computer

Gen-Schnipsel

Der neue DNA-Rechner arbeitet, indem sich zwei Erbgut-Moleküle spontan verbinden: ein "Input-Molekül" und ein "Software-Molekül". Das Software-Molekül weist anschließend ein Spaltenzym an, ein Stück vom Input-Molekül abzubrechen.

Dabei wird genug Energie freigesetzt, dass der DNA-Computer ohne äußere Energiequelle rechnen kann.

Ihren Angaben zufolge kann ein millionstel Liter Lösung bis zu drei Billionen dieser DNA-Rechner enthalten, die 66 Milliarden Rechenvorgänge pro Sekunde ausführen - wie diese zusammengeschaltet und koordiniert werden könnten, haben die Wissenschaftler allerdings noch nicht beschrieben.