دمج المعالجات الحاسوبية فائقة السرعة باستخدام الحمض النووي

الجزيرة تستشرف آفاق المستقبل جامعات ومراكز بحوث تقوم بتطوير التقنية الجديدة للقضاء على الأمراض

في عالم التقنية المليء بالأخبار تضيع وسط المعمعة أنباء تطورات تقنية مهمة بسبب تركيز وسائل الإعلام على أحداث معينة وتجاهل أحداث أخرى، وفي خضم تسليط الضوء على محاكمة شركة ما يكروسوفت والمنافسة بين شركتي انتل و amd على تطوير معالجات سريعة نشرت تقارير إخبارية عن التقنية الحاسوبية المعتمدة على الحامض النووي dna وما يحدث حالياً هو أن مجموعة من العلماء تحاول في الوقت الحاضر إدخال عنصر المواد الجينية الإنسانية في المعالجات المجهرية واستخدام مادة الحمض النووي dna المتواجدة في أنابيب الاختبار للوصول إلى حل لبعض المسائل الرياضية المعقدة في سبيل القضاء على أمراض معينة وابتكار تلك الرقائق الحيوية من علم الأحياء التي يمكن زرعها داخل الجسم التي كنا حتى وقت قريب نحلم بها.
والواضح أولاً أن معظم الأبحاث الجارية حالياً على المعالجات المعتمدة على الحمض النوويdna تقوم بها شركات الصيدلة الحيوية التي تأمل في أن تستفيد مادياً من التطورات التي حدثت مؤخراً في مجال تحليل الشفرات الخاصة بالجينات الإنسانية اذ تمكن علماء مثل هذه الشركات من تصنيع الرقائق الخاصة بالمعالجات المجهرية microprocessors التي تحتوي على أجزاء من الحمض النووي كبديل للدوائر الكهربائية المعتادة.
وهذه الرقائق المحتوية على سلسلة من المعلومات الجينية المعينة التي تتوافق مع المعلومات الموجودة في داخل الجين الإنساني وهي المعروفة باسم السلاسل المجهرية .
ومتى ما تم إدخال هذه السلاسل المجهرية من المعلومات في جهاز مشابه للجهاز الحاسوبي فسيصبح في إمكان العلماء مقارنة الرقائق بالحمض النووي لمعرفة الكيفية التي يتغير من خلالها الحمض النووي الإنساني عندما يصبح سرطانياً أو متى ما أصابه فيروس معين وهكذا فإنه عندما تتوافر للعلماء القابلية لفهم كيفية قيام أجزاء معينة من الجين الإنساني بالتحكم بعمليات ووظائف معينة يصبح في إمكانهم استخدام السلاسل المجهرية للتعرف على مدى قابلية الشخص للإصابة بأمراض معينة ودرجة رفضه لأدوية ما, ولذلك فإن شركات الصيدلة والتقنية الحيوية، تقوم بتسجيل رخص هذه السلاسل لبيعها على الأطباء والعلماء.
وكان ذلك من جانب شركات الصيدلة والتقنية الحيوية إذ إن هناك الكثير من معاهد الأبحاث المنتشرة على مستوى عالمي التي تقوم بإجراء أبحاث تتعلق بتقنية الحاسوب المعتمدة على dna إذ كان العالم ليونارد أديلمان أول من قام بتقديم فكرة ومبدأ استخدام وتوظيف الحمض النووي في حل المشاكل الحاسوبية واستخدام اجزاء ومكونات الزوج الرئيسي التي يقوم عليها نموذج الحمض النووي التركيبي كي نمثل الأسمات على رسم معين وعبر تفاعلات كيميائية حيوية كان في امكان ليونارد تتبع نماذج معينة على الرسومات وإيجاد حل للمشكلة المتعلقة بنظرية الرسم أو المنحنى.
وفي الوقت الحاضر تتوافر للعلماء معلومات كافية,, عن تركيبة الحمض النووي ووظائفه تجعلهم قادرين على دمج المعادلات الزوجية البسيطة الإضافية داخل جزئيات الحمض النووي واستخدامها للقيام بالعديد من الحسابات , ومن المعروف أن وظائف الحمض النووي تتم على هيئة تركيب وتثبيط انتاج أنواع معينة من البروتين مع تخصيص إشارات ثنائية لهذه الأنواع من البروتين.
فعلى سبيل المثال، متى ما تم إنتاج نوع معين من البروتين فإنه يصبح رقم 1 ومتى تم تثبيطه يصبح 5 , وحالما تتم إضافة مثل هذه البروتينات إلى بعضها، تحصل على مجموعة منطقية من الدوائر الكهربائية.
وقد قام مجموعة من الباحثين في جامعة يرينستون مؤخراً باستخدام حمض rna وهو الجزيء الذي يقوم بنسخ وتصوير الحمض النووي dna لحل إحدى معضلات لعبة الشطرنج، من خلال تحويل المعضلة إلى سلاسل صغيرة من rna وإعطاء أوامر للجزيء بإعطاء كل التركيبات المسموحة الناتجة من الجمع بين 1 و 5 وتحديدها إلى اكثر الحلول قابلية للأخذ وتمكن حمض rna من العثور على جميع الحلول الصحيحة.
لكن السؤال المهم الذي يطرح نفسه يتمثل في سبب استخدام حمضي dna و rna لحل هذه المشاكل في الوقت الذي تتوافر معالجات مجهرية تعتمد على عنصر السيليكون ؟ والجواب هو أن المعالجات المعتمدة على تقنية dna رخيصة الثمن ونظيفة, كما أن في وسع حمض dna النووي تخزين معلومات اكثر في مساحة أقل إضافة إلى أنه وبسبب القيام بعمليات حاسوبية عبر تفاعلات حيوكيميائية يستطيع حمض dna معالجة كميات هائلة من العمليات المتوازية.