Organik bilgisayarlar geliyor

Stanford Üniversitesi'ne bağlı Biyo-Teknoloji Bölümü'nde bunun için E. coli kısaltması ile veya koli basili olarak bilinen Escherichia coli bakterilerini kullandılar. Deutschlandradio'nun sorularını yanıtlayan araştırma ekibinin lideri Jerome Bonnet, bunun için hücreye bir genetik anahtar eklediklerini belirtiyor. Bonnet, "Anahtarın gösterdiği yöne göre bilgi ya sıfır ya da bir olarak belirleniyor. Belli bir enzim, anahtarın biri göstermesini, bir başka enzim ise sıfıra dönülmesini sağlıyor" diyor.

Kalıtım haritasına dijital unsur

Stanford uzmanları ilk aşamada bu iş için uygun enzimleri belirlediler. Ardından bakterinin kalıtım haritasından sözkonusu genetik anahtar oluşturuldu. Bu anahtar daha sonra tekrar bakterinin kalıtım moleküllerine dahil edildi. Bakterileri enfekte eden virüsler olarak tanımlanan bakteriyofajlar ise anahtarı yönlendirecek enzim görevini üstlendi.

Bakterinin kalıtım haritasına dahil edilen anahtar bir bilgisayar devresi işlevi gördü. Stanford Üniversitesi araştırma ekibinden Ton Subsoontorn, anahtarın sıfır ya da bir hangi yönde olduğunu aynı zamanda görünür de kıldıklarını belirtiyor. Subsoontorn, "Bilgiyi bize ulaştıran genlere 'muhabir genler' adını veriyoruz. Bu genler, bakterilerin ışıldamasını sağlıyor. Bakteriler, anahtarın o an çevrili olduğu yöne bağlı olarak ya yeşil ya da kırmızı renkte ışıldıyorlar" diye konuşuyor.

Bakterinin kalıtım haritasının bir parçasına dönüşen anahtarın sola çevrili olması sıfır değerini veriyor. Anahtarın sol tarafındaki gen devreye giriyor ve hücrenin yeşil renkte ışıldamasını sağlıyor. Anahtarın sağ tarafa çevrilmesi halinde 1 değeri aktarılıyor; bu kez de sağ taraftaki genin kırmızı renkte ışıldaması sağlanıyor. Sol yeşil, sağ ise kırmızı renkte ışıldama anlamına geliyor. İlk bakışta basit gibi görünen bu düzeneğe ulaşabilmek için Stanford Üniversitesi uzmanları üç yıl boyunca 750'den fazla deney yaptılar.

Dijitalleşmenin anahtarı enzimler

Uzmanlar, özellikle enzimlerin işlevinin belirlenmesinde zorlandıklarını belirtiyorlar. Ancak bakteriler henüz tam anlamıyla dijital veri depolarına dönüştürülebilmiş değil. Zira bakterinin kalıtım moleküllerinde saklanabilen veri miktarı şimdilik 1 Bitle sınırlı. Stanford Üniversitesi Biyomühendislik uzmanı Jerome Bonnet, bu miktarı arttırmak için çalışmalarına devam ettiklerini belirtiyor. Bonnet, "Doğadan aldığımız çeşitli enzimleri kullanıyoruz. Burada önemli olan, enzimlerin farklı DNA dizilimlerini tanıyabilmesi. Enzim sayısını artırdıkça dijital Bit sayısını da artırmış olacağız" diyor.

Stanford Üniversitesi'ne bağlı araştırmacılar, buluşun önümüzdeki yıllarda biyoloji alanında yeni araçların üretilebilmesini sağlayacağını belirtiyor. Uzman Ton Subsoontorn, hücreler ve gelişimi hakkında bilgi verecek basit seviyede bilgilerin bu yöntemle depolanabileceğini belirtiyor. Subsoontorn, "Biyolojik hücreler için bir tür hafıza tasarlanabilir. Bakterideki dijital bilgi, bir hücrenin şimdiye kadar kaç kere bölündüğünü gösterebilir. Bunun için 50 ila 200 Bit'e ihtiyaç duyuluyor" diye konuşuyor.

Uzmanlar dijital veri depolayabilen biyolojik hücrelerin kanser araştırmaları açısından da ilgi çekici olabileceğini belirtiyor. Stanford ekibinin belirlediği hedefler arasında, önce 2 ya da 4 Bit, daha sonra da 8 Bit, bir başka deyişle 1 Bayt dijital veri saklayabilen bakteriler geliştirmek yer alıyor.

© Deutsche Welle Türkçe

Derleyen: Nihat Halıcı

Editör: Ahmet Günaltay