Un ADN Artificiel pour les ordinateurs du futur

Bienvenue dans la Matrice de la Bio-informatique ! Ce n’est ni plus ni moins que le code « ADN » qui est en train d’être testé pour servir de cerveau à des ordinateurs. Et ce n’est pas de la science fiction !
L’ADN, populairement représenté par une double hélice, représente le code de vie qui contrôle le devenir et les fonctions physiologiques de tout organisme vivant. La science tente depuis des années de développer une version manufacturée de l’ADN pour profiter de ses importantes capacités de stockage de l’information. Des chercheurs universitaires japonais viennent d’annoncer la création de la première molécule d’ADN presque exclusivement constituée de composants artificiels. Selon eux, cette découverte pourrait déboucher sur des applications en thérapie génique ou en miniaturisation informatique. On manipule déjà l’ADN au sein de circuits électroniques
très simples. L’ADN est l’assemblage de quatre bases chimiques qui en constituent les briques et codent le métabolisme des protéines à l’œuvre dans la vie et le développement cellulaires. Mais à l’université de Toyama, Masahiko Inouye et ses collègues ont réussi à intégrer quatre bases entièrement nouvelles et artificiellement produites au réseau gluconique de la molécule d’ADN, obtenant une structure à double brin inhabituellement stable et ressemblant à l’ADN naturel, selon le communiqué des chercheurs.Le détail de leur découverte fera l’objet d’un compte rendu dans l’édition du 23 juillet prochain du Journal of the American Chemical Society.

Un système de calcul utilisant de l’ADN s’appuie sur des mécanismes de codage fondamentalement différents de ceux de l’ordinateur conventionnel : Dans nos machines classiques, c’est la manipulation de charges électriques portés par des électrons au sein de dispositifs de commutation électroniques (transistors) qui matérialise l’information codée sous une forme binaire. Avec les ordinateurs à base d’ADN, l’information est traduite en termes d’unités chimiques de l’ADN.

UN PEU D’HISTOIRE
En 1994, Leonard Adleman a démontré la possibilité de construire de véritables bio-ordinateurs à ADN, bien adaptés pour résoudre, par des calculs en parallèle, certains problèmes difficiles de mathématiques combinatoires (très longs à traiter avec un ordinateur classique).

En 2002, J. Macdonald, D. Stefanovic et M. Stojanovic ont créé un calculateur à ADN capable de jouer au jeu du morpion contre un joueur humain. Le calculateur est constitué de neuf bacs correspondant aux neuf cases du jeu. Chaque bac contient un substrat et diverses combinaisons d’ADN enzymatique. Le substrat est lui-même constitué d’un brin d’ADN auquel on a greffé à une extrémité un groupe chimique fluorescent, et à l’autre un groupe répresseur. La fluorescence n’est active que si les molécules du substrat sont coupées en deux. Les ADN enzymatiques simulent des fonctions logiques. Par exemple, tel ADN se dépliera si l’on a introduit deux types particuliers de brin d’ADN, reproduisant la fonction logique ET.

L’ordinateur à ADN Maya 2 qui joue au Morpion

Par défaut, le calculateur est supposé jouer en premier dans la case centrale. Le joueur humain possède en entrée huit différents types de brins d’ADN affectés à chacune des huit cases qu’il est susceptible de jouer. Pour indiquer qu’il coche la case n°i, le joueur humain déverse dans tous les bacs les brins correspondant à l’entrée n°i. Ces brins se lient à certains ADN enzymatiques présents dans les bacs, ce qui entraîne, dans l’un d’entre eux, la déformation de l’ADN enzymatique qui se lie au substrat et le découpe. Le bac correspondant devient alors fluorescent, indiquant quelle case joue le calculateur à ADN. Les divers ADN enzymatiques sont répartis dans les divers bacs de façon à assurer la victoire du calculateur à ADN contre le joueur humain.

À base de silicium des puces d’ordinateur ont été autour depuis plus de 40 ans et les fabricants ont réussi à faire à base de silicium des puces plus petites, plus complexes et plus rapides que leurs prédécesseurs. Conformément à la loi de Moore, microprocesseur taille est réduite de moitié tous les dix-huit mois. Cependant, il ya une limite à la façon dont petit, rapide et compact de silicium des puces d’ordinateur peuvent l’être.

REMPLACER LES ORDINATEURS AU SILICIUM
Les Ordinateurs à ADN sont prometteurs parce qu’ils n’ont pas les limites des puces à base de silicium. Pour l’un, fabricants de puces ADN à base auront toujours un grand approvisionnement de matières premières comme l’ADN existe dans toutes les choses vivantes, ce qui signifie généralement plus faible des frais généraux. Deuxièmement, la fabrication de puces à ADN ne produit pas de sous-produits toxiques. Dernier mais non le moindre, l’ADN ordinateurs seront beaucoup plus petits que les ordinateurs à base de silicium comme un livre de puces à ADN peuvent contenir toutes les informations stockées sur tous les ordinateurs dans le monde.

Avec l’utilisation de portes logiques d’ADN, un ADN ordinateur de la taille d’une goutte sera plus puissant que les plus puissants superordinateurs. Une puce à ADN de moins de la taille d’une pièce de dix auront la capacité de réaliser 10 billions de calculs en parallèle à un moment donné ainsi que de tenir dix téraoctets de données. La capacité à exécuter des calculs parallèles, plus des milliers de milliards de calculs parallèles, c’est quelque chose à base de silicium ordinateurs ne sont pas en mesure de faire. En tant que tel, un problème mathématique complexe qui pourrait prendre à base de silicium des ordinateurs des milliers d’années pour résoudre peut être fait par l’ADN d’ordinateurs en quelques heures. Pour cette raison, la première utilisation de l’ADN des ordinateurs sera très probablement la fissuration de codes, de la planification des itinéraires et des simulations complexes pour le gouvernement.

En raison de leur vitesse, à la miniaturisation et le potentiel de stockage de données d’ADN des ordinateurs sont considérés comme un remplacement pour les ordinateurs à base de silicium. Courant de recherche d’ADN par ordinateur a déjà prouvé que l’ADN des ordinateurs sont capables de résoudre des équations mathématiques complexes et de stocker d’énormes quantités de données.
Les ordinateurs biologiques cristallisent plusieurs espoirs parmi lesquels une puissance de traitement incomparable face à celle de nos ordinateurs actuels mais aussi des capacités de stockage infiniment plus importantes que celles de nos supports physiques.
Actuellement le temps de réponse des ordinateurs à ADN est encore très lent se comptant en heures, jours voire semaines selon les cas.
Mais au-delà de cette longue attente, la capacité de l’ADN à traiter en parallèle une quantité très élevée de tâches pourrait en faire un atout intéressant dans le domaine scientifique.

Reste que ce type de machine fonctionne grâce à des manipulations génétiques sur des organismes vivants, ce qui ne sera pas sans poser des problèmes d’éthique à certains.

LA DERNIERE GENERATION DE PUCE RFID UTILISE L’ADN ELECTRONIQUE

Plus inquiétant, l’entreprise Verayo affirme avoir créé une puce RFID complètement inclonable grâce à une technologie à ADN électronique appelée PUF (Physical Unclonable Functions).
Contrairement aux puces RFID passives, sur lesquelles les données sont facilement copiables d’une puce à l’autre, la plus RFID PUFesque de Veryao utilise une série de questions-réponses qui rend la contrefaçon hautement impossible…

Puce RFIP classique

Conclusion : ces puces à ADN électronique sont elles le chainon manquant dans l’interface homme-machine ? Seront elle à la base des futures puce RFID destinées à être implantées dans l’homme ? Leur inviolabilité ne sera t elle pas finalement leur principal atout puisqu’elle devront contenir l’ensemble des informations d’une vie humaine (état civil, données médicales, numéro de compte en banque …) ?
La société Verayo et ceux qui la finance ont peut être la réponse à ces questions …
Jusqu’ou s’arrêteront ils ?

affaire à suivre

Source : www.futura-sciences.com, Nexus 62, Wikipedia