با دستکاری ساختار DNA یک باکتری به نام Coli.E می توان از آن برای محاسبات ریاضی استفاده کرد.

با مطالعاتی که انجام شده، مشخص شده است که مولکول های DNA به طور طبیعی قادر به ذخیره و پردازش اطلاعات هستند. در واقع طبق کشفیات، DNA دارای بیشترین تراکم برای ذخیره سازی اطلاعات نسبت به هر ماده دیگر روی زمین است.

یاخته شناس فرانسوی، دکتر جروم لوژن ثابت کرده است که حجم اطلاعاتی که می توان بر روی یک رشته از DNA انسان ذخیره کرد، با هزار کتاب به طور متوسط ۵۰۰ صفحه ای برابری می کند.

دانشمندان در دهه ۹۰ محاسباتی را بر روی نمونه های ساده مولکول DNA در ظرفهای آزمایشگاهی انجام داده بودند، اما در این تحقیق که گزارش آن به صورت آنلاین در مجله Engineering Biological آمده، برای اولین بار محاسبات بر روی DNA در سلول های زنده انجام شده است.

یک تیم تحقیقاتی شامل اعضایی از بخش ریاضیات و بخش زیست شناسی دانشگاه کارولینای شمالی و دانشگاه میسوری، توانسته اند از طریق افزودن ژنهایی به باکتری Coli.E (اشرشیا کولی) رایانه ای باکتریایی ابداع کنند.

قابلیت و قدرت محاسباتی این باکتری برنامه ریزی شده چشمگیر است. در این زمینه کارملا هاینز، زیست شناس کالج دیویدسون می گوید: کافی است قدرت پردازشی هزاران کامپیوتر که به صورت همزمان در فضایی به اندازه یک قطره آب کار می کنند را تصور کنید. چنین چیزی تحقق پذیر است چرا که سلولها و DNA ها بسیار ریز هستند.

این سیستم محاسبات مبتنی بر DNA که دکتر هاینز و همکاران او طراحی کرده اند تنها می تواند از طریق گردش و منظم کردن اطلاعات به حل مساله بپردازد و اگر چه تا رسیدن به شکل ایده آل آن راه زیادی دارد، اما برای حل این یک مساله کلاسیک ریاضی که اصطلاحا “کیک سوخته” نامیده می شود، بسیار مناسب است.

در این آزمایش، برای حل مساله قطعات DNA را به عنوان کیک در نظر می گیرند و سپس آنزمی به نام recomdinase Hin را وارد باکتری Coli.E می کنند، که در پی آن این باکتری قادر به گردش و تنظیم DNAهایی که از طریق ژنهایشان علامتگذاری شده اند می شود.