Wissenschaftler vom Weizmann Institut in Rehovot, Israel, entwickelten jetzt den ersten selbstständig “arbeitenden” DNA-Computer. Bisher mussten DNA-Computer laufend überwacht und gesteuert werden, beispielsweise durch Temperaturänderungen oder die Zugabe von Chemikalien. Der DNA-Computer des israelischen Teams unter der Leitung von Ehud Shapiro besteht aus der richtigen Mischung von kurzen DNA-Stücken und Enzymen und bearbeitete ein Programm in Form eines kurzen DNA Moleküls völlig selbständig. Ihren DNA-Computer beschrieben die Forscher im Wissenschaftsmagazin Nature (Vol. 414, 430-434).
Die Nukleotide der DNA-Moleküle, die als Software dienen, sind in einer ganz bestimmten Reihenfolge (Sequenz) angeordnet. Die Enzym-Hardware erkennt eine dieser Sequenzen und schneidet die DNA an dieser Stelle. Dadurch entstehen unterschiedliche Bruchstücke von DNA. Ein anderes Enzym, die DNA-Ligase, verbindet die DNA Bruchstücke dann wieder in einer anderen Reihenfolge und so entsteht, je nach Sequenz, ein neues DNA Molekül. Dieses neue DNA Molekül ist damit das Ergebnis einer Software, die in Form einer Nukleotidsequenz besteht.
Bisher arbeitet der biomolekulare Computer nur mit kurzen, künstlich hergestellten DNA Molekülen. In Zukunft aber könnten ähnliche Computer natürliche DNA Sequenzen analysieren und so feststellen, ob ein bestimmtes Gen in einer Sequenz enthalten ist. Bis zur Anwendungsreife dieser biomolekularen Computer ist es laut Shapiro aber noch ein langer Weg.
Ralf Möller
