Bakteriler bilgisayar devresine dönüştü! Canlı transistörler hesaplama yapabiliyor

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde (MIT) yürütülen bir araştırmada, bilim insanları bakterilerle tasarlanan transistörlerle çalışan ilk canlı bilgisayar devrelerini geliştirdi. Nature Chemical Biology dergisinde yayımlanan bu çalışma, Pantoea agglomerans türüne ait üç farklı bakteri suşunun elektrik sinyalleri yerine biyolojik sinyallerle bilgi taşımasını sağladı. Her hücrenin bir hesaplamayı tamamlaması yaklaşık sekiz saat sürse de, elde edilen sonuçlar biyoteknolojinin sınırlarını genişletiyor. MIT Biyolojik Mühendislik Bölümü Başkanı Christopher Voigt liderliğindeki ekip, bu yenilikçi yaklaşımın özellikle tarım ve çevre teknolojilerinde önemli uygulamalar sunabileceğini vurguluyor.

Christopher Voigt: 'Hesaplama biyolojiyle bütünleşiyor'

Çalışmanın başındaki isim Christopher Voigt, bilgisayarların yerini almayı hedeflemediklerini, aksine hesaplama yeteneğini biyolojik sistemlerle entegre etmeye odaklandıklarını belirtti. Voigt, "Eğer bir bitkinin kökünde bakteriler varsa ya da bitkinin kendisi hesaplama yapabiliyorsa, basit bir işlemin gece boyunca tamamlanması tarımsal süreçler için yeterli olabilir" dedi. Araştırmanın ilgi çekici noktalarından biri, geçmişte yapılan benzer denemelerin genellikle tek bir büyük hücreyle sınırlı kalmasıydı. Ancak MIT ekibi, küçük ve işlevsel hücrelerle karmaşık devreler oluşturmanın yolunu açtı. Bu gelişme, biyoteknoloji alanında daha esnek ve ölçeklenebilir canlı bilgisayarların önünü açıyor.

MIT'den bakteriyel transistörlerle devre mantığında yeni dönem

MIT araştırmacıları, bakteriyel transistörlerin devre mantığını tanımlamaktan çok, şartlı olarak sinyal iletimini sağladığına dikkat çekti. Her biri yaklaşık 5 milimetre uzaklıkta bulunan bakteriyel koloniler, küçük tabakalar üzerinde bir araya getirildi. Bu sistemde iki farklı molekül görev aldı: biri anahtar, diğeri ise anahtarın aktif olup olmadığını gösteren "hedef" molekül. Hedef molekül var olduğunda, transistörler bir çıkış molekülü üretti ve bu sinyal başka bir transistöre aktarılıp zincirleme bir bilgi akışı oluşturdu. Sadece beş farklı bakteri suşu kullanılarak çok sayıda mantıksal işlem gerçekleştirildi; en büyük devre ise 24 bakteriyel koloni barındırdı. Araştırmacılar, bu sistemin canlı organizmalara dayandığı için hızının yavaş olduğunu, koloniler arası moleküler difüzyonun işlemleri geciktirdiğini belirtti. Buna rağmen, "canlı bilgisayar" yaklaşık üç gün boyunca kesintisiz çalışabiliyor.