Icma.az
close
up
RU
Genlərdən Kodlara: DNA proqramlamanın gələcəyi

Genlərdən Kodlara: DNA proqramlamanın gələcəyi

Lent az saytından verilən məlumata əsasən, Icma.az məlumatı açıqlayır.

Biologiya ilə Rəqəmsal Aləmin Kəsişməsi: DNA Proqramlama İnqilabı

DNA proqramlar dedikdə, bioloji proseslərdə olan prinsiplərə əsaslanaraq proqramlaşdırma aparılması və ya genetik məlumatın kompüter elmlərinə tətbiqi nəzərdə tutulur. Bu anlayış bir neçə fərqli sahəni əhatə edə bilər. Məsələn, onlardan biri DNA hesablamadır (DNA Computing). Bu, DNA-nın kimyəvi xüsusiyyətlərindən istifadə etməklə məlumatın emal edilməsini nəzərdə tutur. Sözügedən texnologiya ilə molekulyar səviyyədə riyazi və ya məntiqi məsələlər həll olunur. Nümunə kimi məlumatların saxlanmasını, paralel hesablama imkanlarının artırılmasını və ya genetik şifrələrin həllini göstərə bilərik. Maraqlıdır ki, məlumat saxlama üçün DNA qeyri-adi davamlılığa malikdir və yüz minlərlə il saxlanıla bilər. Hesab edilir ki, çox yaxın gələcəkdə "Bioloji Hard Disk" olaraq adlandırılan DNA yaddaşı ənənəvi sərt diskləri əvəz edə bilər.

DNA proqramlarının əhatə etdiyi digər sahə genetik mühəndislikdir. Belə ki, bu sahədə genetik kodlar proqramlaşdırılır. Məsələn, genetik ardıcıllıqların manipulyasiyası ilə yeni orqanizmlərin yaradılması, xəstəliklərin qarşısını almaq üçün genetik modifikasiyalar, bioloji sistemlərin yenidən dizayn edilməsi və s. Hazırda tibbdə proqramlaşdırılmış DNA nanorobotları "CRISPR" texnologiyası ilə xərçəng hüceyrələrini hədəf alan bilir. Bu qeyri-adi səslənə bilər. Lakin unudulmamalıdır ki, bu texnologiyadan istifadə olunmaqla yaxın keçmişimizdə COVID-19 peyvəndləri hazırlanmışdır. Təsadüfi deyil ki, RNA əsaslı peyvəndlər (məsələn, Pfizer və Moderna) bu texnologiyadan ilhamlanaraq ixtira olunmuşdur.

DNA proqramları bioinformatika sahəsində də tətbiq edilir. Qeyd edək ki, bioinformatiks DNA və RNA məlumatlarının analiz edilməsi, ardıcıllıqların oxunması və böyük bioloji məlumatların emalı ilə məşğul olan sahədir. Burada xüsusi proqramlar genetik məlumatların təhlili üçün istifadə edilir.

Hazırda DNA-nın yüksək sıxlığa malik olması səbəbilə, genetik material məlumat saxlama üçün də istifadə edilir. Bu texnologiya sayəsində milyonlarla gigabaytlıq məlumat bir neçə mikrogram DNA-da saxlanıla bilir.

Ümumilikdə götürdükdə, DNA proqramlaşdırmanın əsası 1994-cü ildə Kaliforniya Universitetində Leonard Adleman tərəfindən qoyulmuşdur. O, DNA molekullarının kimyəvi reaksiyalarından istifadə edərək hesablama problemlərinin həll edilə biləcəyini göstərmişdir. Onun ilk təcrübəsi Hamiltonian Path Problem adlanan qraf nəzəriyyəsi məsələsini həll etməklə başlamışdır. Bu təcrübə göstərmişdir ki, DNA bir kompüter kimi istifadə edilə bilər və böyük həcmdə məlumat paralel şəkildə emal edilə bilər. Bu yanaşma molekulyar səviyyədə ənənəvi rəqəmsal kompüterlərin limitlərini aşaraq məlumat emalında yeni bir istiqamət açmışdır.

DNA proqramlaşdırmada genetik məlumatın "şifrələnməsi" və biokimyəvi proseslərdən istifadə edilir. Məsələn, DNA-nın kimyəvi strukturu (adenin, sitozin, guanin, timin) riyazi simvollarla əlaqələndirilir. DNA sintezi və amplifikasiyası ilə məlumat işlənir. Məsələnin həlli bioloji reaksiyalar nəticəsində alınır və nəticələr xüsusi alətlərlə oxunur.

Qeyd edək ki, DNA-nın məlumat saxlama qabiliyyəti ağılasımaz dərəcədə yüksəkdir. 1 qram DNA-da təxminən 215 petabayt məlumat saxlamaq mümkündür.

DNA proqramlaşdırma üzrə dünyada bir sıra irəliləyişlər əldə edilmişdir. 2017-ci ildə Microsoft və Washington Universiteti DNA-da məlumat saxlama texnologiyasını sınaqdan keçirmiş və uğurla böyük həcmdə məlumat saxlamağa nail olmuşdur. 2020-ci ildə isə Harvard Universiteti insan genetik kodunun böyük həcmli məlumat saxlanması üçün istifadəsini genişləndirmişdir.

Ayrı-ayrı ölkələrin təcrübəsinə nəzər salsaq, görərik ki, hazırda dünyada molekulyar səviyyədə riyazi və məntiqi məsələləri həll etmək üçün proqramlaşdırılmış DNA əsaslı kompüterlər belə hazırlanır. Məsələn, 2013-cü ildə İsrail alimləri dünyada ilk bioloji DNA kompüterini təqdim etmişdir. Maraq doğuran məqam o idi ki, bu cihaz insan hüceyrələrində işləyə bilirdi.

DNA proqramlaşdırma ilə yeni mikroorqanizmlər yaradıla bilir. Qeyd edək ki, ABŞ və Çin bu sahədə liderdir. Bu ölkələr sintetik bakteriyalar istehsal edərək dərmanlar, bioyakıtlara uyğun texnologiyalar üzərində çalışırlar. ABŞ-da Harvard, MIT, Microsoft kimi qurumlar DNA proqramlaşdırmada ön sıralarda yer alır. Çində isə DNA məlumat bazaları qurulmuşdur və məlumatların genetik analiz vasitəsilə idarə edilməsi üzərində çalışılır.

Bütün bu işlərin nəticəsidir ki, dünya təcrübəsində genetik kodun genişləndirilməsi (Extended Genetic Code) istiqamətində böyük irəliləyişlər əldə edilmişdir.

Bu gün DNA proqramlaşdırma sahəsində Avropa ölkələrində də bir sıra uğurlar əldə olunmuşdur. Məsələn, Böyük Britaniyada Cambridge və Oxford kimi universitetlər bioloji hesablama və genetik proqramlaşdırma sahəsində aparıcı tədqiqatlar aparır. Almaniya isə sintetik biologiya və nanorobot texnologiyalarını inkişaf etdirir. Sözügedən sahədə İsrail və Hindistanda da bir sıra nailiyyətlər qazanılmışdır.

Beləliklə, DNA proqramlaşdırma biologiya, kimya və kompüter elmlərinin kəsişməsində meydana gələn inqilabi bir sahədir.

Tarixi inkişafdan bu günə qədər əldə olunan nailiyyətlər göstərir ki, bu texnologiya həm məlumatın emalında, həm də saxlama sistemlərində ənənəvi yanaşmaları yaxın gələcəkdə kökündən dəyişə bilər. Molekulyar səviyyədə riyazi məsələlərin həlli, genetik xəstəliklərin müalicəsi və hətta yüksək həcmli məlumatların genetik kodda saxlanması DNA-nın gələcəyin texnologiyalarında mühüm yer tutacağını göstərir.

Ən son xəbərləri və yenilikləri almaq üçün Icma.az saytını izləyin.
seeBaxış sayı:45
embedMənbə:https://lent.az
archiveBu xəbər 23 Yanvar 2025 18:15 mənbədən arxivləşdirilmişdir
0 Şərh
Daxil olun, şərh yazmaq üçün...
İlk cavab verən siz olun...
topGünün ən çox oxunanları
Hal-hazırda ən çox müzakirə olunan hadisələr

DOGE səmərəliliyi qeyd ediləndən aşağı ola bilər

13 Aprel 2025 23:11see150

Şəhid mayorun xanımına vəzifə verildi FOTO

14 Aprel 2025 09:50see143

Çində küləklə bağlı narıncı xəbərdarlıq elan edilib

14 Aprel 2025 05:53see138

Elektrikli avtomobillər qlobal istiləşmə ilə mübarizədə faydasızdır

14 Aprel 2025 07:57see133

Netanyahu: Hədəfimiz israilli məhbusları azad etməkdir

14 Aprel 2025 19:44see132

Günah müğənnilərdə deyil, onlardadır

14 Aprel 2025 16:46see127

Ağdərəyə növbəti köç karvanı yola salınıb (Yenilənib)

14 Aprel 2025 08:53see127

Hollivud şirkətləri filmləri Trampın istədiyi formada çəkəcək

15 Aprel 2025 05:18see123

Həkim rusların hansı kateqoriyasına Pasxa üçün yalnız bir yumurta yeyə biləcəyini söylədi

14 Aprel 2025 13:20see122

Tumların beyinə faydası sübut olundu

15 Aprel 2025 05:43see121

Suriya təhlükəsizlik qüvvələri SDF ilə koordinasiyada Hələbdə yerləşməyə başlayıb

13 Aprel 2025 21:21see120

Rusiyanın ən çox miqrant uşaqların yaşadığı 3 regionun adı çəkilib

13 Aprel 2025 22:56see119

Qan təzyiqini artıran bir nömrəli məhsul…

14 Aprel 2025 04:45see117

Mourinyo yenidən Realı çalışdıra bilər

14 Aprel 2025 13:31see115

Məhkəmədə Robert Köçəryan ifşa olundu

14 Aprel 2025 23:43see113

Ən çətin xəstəliklərdən biri olan Borderline şəxsiyyət pozğunluğunun əlamətlərini bilirsinizmi?

15 Aprel 2025 00:22see113

Neft bazarında narahatlıq yaradan dalğalanma: Bu, Azərbaycan üçün hansı nəticələr doğura bilər?

14 Aprel 2025 04:52see113

Şəhriyar Əsgərov: Hakimlərin bərbad idarəçiliyi bu vəziyyətə gətirib çıxardı

14 Aprel 2025 16:40see110

Çin ABŞ a nadir torpaq metallarının ixracını dayandırıb

14 Aprel 2025 12:15see108

Goldman neft qiymətlərinin 2026 cı ildə daha da düşəcəyini gözləyir

14 Aprel 2025 11:53see108
newsSon xəbərlər
Günün ən son və aktual hadisələri