Forscher stoßen Tor zum biologischen Computing auf

Der Stoffwechsel von Zellen gilt als eine der effektivsten Arten der Informationsverarbeitung. Wissenschaftler aus Israel haben nun einen Schritt dahin gemacht, diese Methode auch für den Menschen nutzbar zu machen. Am Technion-Israel Institute of Technology ist es gelungen, einen biologischen Signalgeber zu entwickeln, der Berechnungen allein durch die Verwendung der Erbsubstanz DNA und Enzymen vornehmen kann. Das System ist dabei komplex genug, das Ergebnis gleich wieder als Input für weitere Bearbeitungsschritte zu verwenden, was eine Programmierung ermöglicht, berichtete ScienceDaily.

Das Ziel der Forscher besteht allerdings nicht unbedingt darin, eine Alternative zum herkömmlichen Computer zu bauen. Vielmehr geht es darum, neue Wege in der Biotechnologie zu beschreiten und beispielsweise bessere Methoden für eine individuelle Gentherapie oder das Klonen von Stammzellen zu finden.

Grundsätzlich ergeben sich darüber hinaus aber auch weitergehende Möglichkeiten. "Neben der hohen Rechenleistung bietet dieser DNA-basierte Signalgeber verschiedene weitere Vorteile wie die Fähigkeit, genetische Informationen zu lesen und zu verändern, die Miniaturisierung auf eine molekulare Ebene voranzutreiben und mit den berechneten Ergebnissen direkt mit lebenden Organismen zu interagieren", erklärte Ehud Keinan, der das Forschungsprojekt leitet.

Die Grundlage der Technologie beruht darauf, gezielt Gensequenzen ausfindig machen und auf Basis vorgegebener Algorithmen verändern zu können. Das ließe sich letztlich auch für die Entwicklung biologischer Rechner nutzen. Denn immerhin seien alle Lebewesen so gesehen bereits leistungsfähige Computer, deren Komponenten auf einer sehr komplexen Ebene miteinander interagieren und zahlreiche Informationen aus der Umwelt verarbeiten und entsprechend regieren.

Die Hardware und Software ist in der Natur darauf ausgelegt, aufgrund der Vorgaben in den Erbmolekülen chemische Prozesse anzustoßen. Die Ergebnisse dessen würden sich letztlich auch für gezielte Aufgaben einsetzen lassen, wenn die Programmierung gut genug verstanden wird. In bereits vorhandenen Anwendungen lässt man so Mikroorganismen bereits bestimmte Stoffe produzieren. Man hofft aber auch, mit fortgeschritteneren Methoden gezielt Erkrankungen wir Krebs bekämpfen zu können.