21 febbraio 2012

DNA: il nuovo custode dell’informazione digitale, di Andrea Tasselli


E' noto che, nel 1869, Friedrich Miescher isolò per la prima volta un acido che era presente solo nel nucleo delle cellule, che chiamò acido nucleico. Circa un secolo dopo, nel 1953, gli scienziati Watson e Crick scoprirono che la struttura del DNA forma una doppia elica. Tutto questo ha portato alla nascita di un grande ramo della scienza: la genetica. Oggi sappiamo che tutta l’informazione strutturale e funzionale di ogni organismo è custodita nell’acido desossiribonucleico, e che alcuni filamenti di questo acido formano i geni, nei quali ci sono identificati i caratteri trasmissibili.

Ma tutto ciò cosa c’entra con i computer? Per capirlo doppiamo prima comprendere come l’informazione viene conservata all’interno del DNA.

La molecola sulla quale si fonda la vita, è costituita da due stringhe, avvolte l’una intorno all’altra a doppia elica, e, a tenerle unite, ci pensano dei ponti determinati da altre molecole più piccole, chiamate nucleotidi. I tipi di nucleotidi sono quattro, e si chiamano adenina, citosina, guanina e timina. Le combinazioni di queste molecole consentono di conservare l’informazione genetica, proprio come fa un personal computer con il codice binario, soltanto, questa volta, le basi non sono due (0 e 1), ma quattro (nucleotidi). In questo modo è semplice comprendere l’analogia che c’è tra un PC, la cui informazione viene custodita nell’hard-disk, e un computer a DNA, il quale mantiene l’informazione all’interno del DNA stesso.

“Il futuro dei computer è in sintesi con la natura”, è questa la visione comune emersa da quindici autorevoli scienziati intervistati da Dennis Shasha e Cathy Lazare, nel loro libro “Computer a DNA”. E tre grosse correnti si possono riassumere in questa visione: il pensiero biologico che inspira nuovi approcci al calcolo digitale, la sostituzione del silicio con il DNA, un ripensamento dei principi fisici applicati ai processi di calcolo, richiesti per le nuove applicazioni.

Ma andiamo per gradi...

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