Vi khuẩn biến đổi gen có tiềm năng giải những bài toán phức tạp

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ vừa tạo ra các “máy tính vi khuẩn” có tiềm năng giải các bài toán phức tạp. Kết quả nghiên cứu chứng minh rằng điện toán trên tế bào sống là khả thi, mở ra cánh cửa mới cho vô số ứng dụng. Máy tính vi khuẩn thế hệ thứ 2 chứng minh cho tính khả thi việc mở rộng phạm vi phương pháp giải các bài toán điện toán hóc búa.

Một nhóm nghiên cứu gồm 4 cán bộ khoa và 15 sinh viên khoa Toán Sinh tại Đại học Bang Tây Missouri, bắc Carolina, Mỹ đã biến đổi AND của trực khuẩn E. côli tạo ra các máy tính vi khuẩn có khả năng giải các bài toán cổ điển như tìm đường Hamilton.

Các nhà nghiên cứu mở rộng công trình trước thực hiện hồi năm ngoái đăng trên cùng tạp chí để tạo ra máy tính vi khuẩn có thể giải toán Burnt Pancake.

Bài toán tìm đường Hamilton đặt câu hỏi liệu một đường trong một mạng đi từ nút đầu đến nút cuối chính xác chỉ đi qua mỗi nút một lần hay không. Nhóm nghiên cứu đã biến đổi hệ mạch gen của vi khuẩn để chúng có thể tìm được đường Hamilton trong một biểu đồ 3 nút. Vi khuẩn đã giải được và báo cáo kết quả bằng phát ánh sáng huỳnh quang đỏ và xanh lá cây, tạo nên các cụm khuẩn màu vàng.

Sinh tổng hợp là việc sử dụng các kỹ thuật sinh học cấp phân tử, các qui tắc biến đổi và các mô hình toán học để thiết kế và hướng dẫn mạch gen giúp tế bào sống có các chức năng mới.

“Nghiên cứu của chúng tôi đã đóng góp tới 60 đoạn gen trong tập hợp các đoạn sinh học chuẩn trong sinh tổng hợp đã có sẵn trong cộng đồng sinh tổng hợp lớn hơn, bao gồm các gen protein huỳnh quang đỏ tách biệt mới,” Jordan Buamngardener, một sinh viên vừa tốt nghiệp tại trường, tác giả dẫn đầu nghiên cứu nói.

“Nghiên cứu cho ta thêm một ví dụ nữa về độ mạnh và tính động mà sinh tổng hợp có thể đạt được. Chúng tôi đã dùng sinh tổng hợp để giải nhiều bài toán trong khi những người khác đã phát hiện ra các ứng dụng trong Y học, Năng lượng và Môi trường. Sinh tổng hợp có tiềm năng rất lớn cho ứng dụng thực tế.”

Theo Tiến sỹ Eckdahl, một đồng tác giả khác của bài báo cáo, sinh tổng hợp mở ra cơ hội mới cho việc đào tạo nghiên cứu sinh viên đa khoa. “Chúng tôi thấy rằng sinh tổng hợp là một hướng đi tuyệt vời để dẫn dắt sinh viên vào các nghiên cứu liên qua đến toán học và sinh học. Sinh viên của chúng tôi đã trực tiếp mắt thấy tai nghe về giá các hướng đi lai truyền thống này.”

(Theo L.H (Theo SienceDaily) // Sở KHCN Đồng Nai )