Beszúró-törlő rendszerű DNS alapú számítások

Abstract

Nincs még egy olyan fontos vegyület, mint a dezoxiribonukleinsav, azaz a DNS. Szerkezetében hordozza azt az örökítő információt, amely meghatározza a fehérjék felépítését – s így az élet legfontosabb molekulája. Azokat az információkat kódolja, amelyek irányítják a sejtek növekedését és osztódását, ezáltal olyan specializált sejtek sokaságává alakul, amelyek szükségesek a magasabb rendű növények és állatok sikeres életműködéséhez. [1] A DNS-t, a sejtmag legfőbb alkotórészeként már 1869 óta ismerték, amikor a svájci tudós, Frederich Miescher fölfedezte. Az 1920-as években a német vegyész, Robert Feulgen által előállított DNS-re specifikus festékkel megfestve, a DNS-t kizárólag a kromoszómákban sikerült kimutatni. Tehát a DNS helye a genetikai anyag várható helyével azonosnak bizonyult, a legtöbb biokémikus mégsem hajlott arra, hogy figyelmét a DNS-re irányítsa, úgy vélték, nem ugyanolyan specifikus, mint a fehérjék, amelyekről tudták, hogy végtelen sok változatukat lehet felépíteni különböző módon láncba kapcsolva. A XIX. század végén már kimutatták, hogy a sejtekben egy másik nukleinsav is található, amelyet ma ribonukleinsavnak (RNS) nevezünk. A DNS-sel ellentétben, amely kizárólag a sejtmagban helyezkedik el, az RNS-t a citoplazmában is és a sejtmagban is megtaláljuk. Az RNS és a DNS hasonlít abban, hogy sok kis építőegységből áll, amelyek vég-vég illeszkedéssel kapcsolódnak össze. A nukleotidok azonban, a nukleinsavak alapelemei, összetettebbek az aminosavaknál. Mindegyik nukleotidban foszfátcsoport, cukor és egy purin vagy pirimidin bázis (lapos, gyűrű alaku, C-t és N-t tartalmazó molekula) van.