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Des cristaux d'ADN qui calculent en croissant !
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Des chercheurs du California Institute of Technology ont mis au point un cristal d'ADN qui effectue des calculs tout en croissant. Au fur et à mesure des calculs, des triangles fractals apparaissent dans le cristal d'ADN. Ces résultats ont été publiés dans le journal Public Library of Science (PLoS) Biology par le professeur Erik Winfree. Cette équipe a programmé des "briques" d'ADN de telle sorte qu'elles s'assemblent en triangles de type Sierpinski (fractal) dans des cristaux dont la taille est de l'ordre du micron. Les scientifiques ont exploité le fait que les briques d'ADN tendent à se regrouper spontanément, normalement en structures plus simples. Chaque élément d'ADN a quatre extrémités libres par lesquelles il peut s'assembler avec des voisins, une extrémité donnée s'assemblant avec une extrémité dont la séquence est localement complémentaire. Chaque brique d'ADN représentant une séquence donnée, on peut assembler des rangées de briques qui sont équivalentes à des rangées de 0 et de 1, comme en informatique. Les scientifiques du CalTech ont contrôlé la façon dont les briques pouvaient s'assembler de façon à ce que l'ajout d'un nouvel élément à un cristal ne se fasse que lorsqu'il représente la somme binaire des éléments déjà en place. Ce faisant, ils ont reproduit le principe de fonctionnement d'un algorithme de calcul de triangles de Sierpinski. Pour l'instant, le processus n'est pas fiable à 100 % car l'équipe n'a pas réussi à obtenir de triangle qui contienne plus de 200 briques élémentaires. Mais c'est la première fois que l'on arrive ainsi à mettre en oeuvre en nanotechnologie un processus de calcul qui s'auto entretienne. Selon l'un des chercheurs, Paul W. K. Rothemund les enjeux de ces travaux sont considérables. "Si nous parvenons à utiliser la calcul algorithmique au niveau moléculaire nous franchirons un grand pas dans la compréhension des mécanismes extraordinaires d'auto organisation du monde physique à partir de l'entropie et du désordre ambiant."
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