Kleinstes biologisches Rechnermodell: Mini-Computer benutzt DNA als Energiequell

Vorläufer des "DNA-Computers" benutzten bereits Adenosintriphosphat als Energiequelle. Auch das Team unter der Leitung von Ehud Shapiro vom Weizmann Institut machte vor rund einem Jahr mit der Vorstellung einer programmierbaren molekularen Rechenmaschine, die lediglich aus DNA-Molekülen und Enzymen bestand, international Schlagzeilen.

Neu beim aktuellen Modell ist, dass ein DNA-Molekül sowohl den Daten-Input steuert als auch den Rechner mit Energie versorgt, berichten die Forscher im Fachblatt "Proceedings of the National Academy of Sciences". Konkret verbinden sich bei jedem Rechenschritt zwei komplementäre DNA-Moleküle, ein Input- und ein Software-Molekül. Auf enzymatischem Weg bricht das Software-Molekül zwei DNA-Brücken des Input-Moleküls.

Die als Wärme in den Brücken gespeicherte Energie wird frei und treibt den Rechenprozess voran. Dieser Vorgang stellt genügend Energie bereit, um Rechnungen ohne jede äußere Energiequelle abschließen zu können. Die Rechenoperationen sind dabei laut seinen Entwicklern zu 99,9 Prozent pro Schritt genau. Insgesamt könnte das Modell mit fünf Milliliter Flüssigkeit 330 Mrd. Rechenoperationen in der Sekunde ausführen. pte