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Computación con ADN
Diego Pardilla Mata & CIBALL
DiMo
22 de septiembre de 2011
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Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
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Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Preguntas
¿En el futuro todos losordenadores serán de silicio?¿Utilizar otras tecnologías paracomputar son posibles?
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Preguntas
¿En el futuro todos losordenadores serán de silicio?¿Utilizar otras tecnologías paracomputar son posibles?
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Por qué?
Permite resolver problemas quese consideran intratablesPermite meter muchainformación en muy poco espacioControlar dispositivos ananoescalaConstruir circuitos biológicossintéticos
2
2
3
6
4 3 5
3
7
31
3
4
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Por qué?
Permite resolver problemas quese consideran intratablesPermite meter muchainformación en muy poco espacioControlar dispositivos ananoescalaConstruir circuitos biológicossintéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Por qué?
Permite resolver problemas quese consideran intratablesPermite meter muchainformación en muy poco espacioControlar dispositivos ananoescalaConstruir circuitos biológicossintéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Por qué?
Permite resolver problemas quese consideran intratablesPermite meter muchainformación en muy poco espacioControlar dispositivos ananoescalaConstruir circuitos biológicossintéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Qué es?
Usar el ADN para realizar cálculos
A
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Qué es?
Usar el ADN para realizar cálculos
A + B
+
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Qué es?
Usar el ADN para realizar cálculos
A + B =
+
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
¿Qué es?
Usar el ADN para realizar cálculos
CA + B =
+
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Conceptos
James Watson y Francis Crick (1953)Molécula de ADNParidadOrientación
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Conceptos
James Watson y Francis Crick (1953)Molécula de ADNParidadOrientación
A
B
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Conceptos
James Watson y Francis Crick (1953)Molécula de ADNParidadOrientación
A
B
C T A A T C G C G T A T T C C A TG A T T A G C G C A T A A G G T A
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Preguntas¿Por qué?¿Qué es?
Conceptos
James Watson y Francis Crick (1953)Molécula de ADNParidadOrientación
A
B
C T A A T C G C G T A T T C C A TG A T T A G C G C A T A A G G T A
3' 5'
3'5'
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Resolución del camino Hamiltoniano
Consiste en encontrar un caminoque vaya desde el inicio hasta elfinal pasando por todos losdemás puntos una sola vezUn problema cuya clase decomplejidad es de tipo NPL. Adleman resolvió el problemaen 1994 usando ADN
1
2
0
3
4
5
6
INICIO FIN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Resolución del camino Hamiltoniano
Consiste en encontrar un caminoque vaya desde el inicio hasta elfinal pasando por todos losdemás puntos una sola vezUn problema cuya clase decomplejidad es de tipo NPL. Adleman resolvió el problemaen 1994 usando ADN
1
2
0
3
4
5
6
INICIO FIN
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Resolución del camino Hamiltoniano
Consiste en encontrar un caminoque vaya desde el inicio hasta elfinal pasando por todos losdemás puntos una sola vezUn problema cuya clase decomplejidad es de tipo NPL. Adleman resolvió el problemaen 1994 usando ADN
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Herramientas
HerramientasParidad deWatson-CrickPolimerasasLigasasNucleasasElectroforesisSíntesis de ADN
A
T
G
C
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Herramientas
HerramientasParidad deWatson-CrickPolimerasasLigasasNucleasasElectroforesisSíntesis de ADN
A
B
3' 5'
3'5'Cebador
Cebador
PolimerasaPolimerasa
Desnaturalización
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Herramientas
HerramientasParidad deWatson-CrickPolimerasasLigasasNucleasasElectroforesisSíntesis de ADN
3' 5'
Ligasa
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Herramientas
HerramientasParidad deWatson-CrickPolimerasasLigasasNucleasasElectroforesisSíntesis de ADN
3' 5'
Nucleasa
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 30: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/30.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Herramientas
HerramientasParidad deWatson-CrickPolimerasasLigasasNucleasasElectroforesisSíntesis de ADN
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 31: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/31.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Herramientas
HerramientasParidad deWatson-CrickPolimerasasLigasasNucleasasElectroforesisSíntesis de ADN
ACGTTGCAGACTGA
CGTACGATCAGTACC
GCCGCCGGCCGTAC
GATATATATACGATAG
CATGCATGCATGCTG
CTATAGGGCTTTAGG
ACACCCAAATGGAC
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIA
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Creación de las secuencias de ADN
Ciudad
Gibraltar ACTTGCAG->TGAACGTC
Valencia TCGGACTG->AGCCTGAC
Salamanca GGCTATGT->CCGATACA
Gijón CCGAGCAA->GGCTCGTT
Número de vuelo
Gibraltar-Valencia GCAGTCGG
Gibraltar-Gijón GCAGCCGA
Valencia-Gibraltar ACTGACTT
Valencia-Salamanca ACTGGGCT
Valencia-Gijón ACTGCCGA
Salamanca-Gijón ATGTCCGA
VALENCIASALAMANCA
GIJÓN
GIBRALTAR
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Algoritmos
Algoritmo
1 Generar caminos aleatorios a través del grafo2 Seleccionar los caminos que partan de V0 y terminen en Vf
3 Quedarse sólo con los caminos que tengan N vértices4 Seleccionar los caminos que entran a cada vértice una sola vez5 Si queda algún camino, SI existe solución, en caso contrario NO
Algoritmo con ADN
1 Mezcla en una disolución las ciudades complementarias y los números de vuelo2 Selecciona con la polimerasa (PCR)3 Realiza la electroforesis sobre las cadenas que hay4 Aplica fuerzas magnéticas sobre las cadenas ”sonda”5 Si queda ADN en el tubo de ensayo, estas cadenas son la solución
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Algoritmos
Algoritmo
1 Generar caminos aleatorios a través del grafo2 Seleccionar los caminos que partan de V0 y terminen en Vf
3 Quedarse sólo con los caminos que tengan N vértices4 Seleccionar los caminos que entran a cada vértice una sola vez5 Si queda algún camino, SI existe solución, en caso contrario NO
Algoritmo con ADN
1 Mezcla en una disolución las ciudades complementarias y los números de vuelo2 Selecciona con la polimerasa (PCR)3 Realiza la electroforesis sobre las cadenas que hay4 Aplica fuerzas magnéticas sobre las cadenas ”sonda”5 Si queda ADN en el tubo de ensayo, estas cadenas son la solución
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Algoritmos
Algoritmo
1 Generar caminos aleatorios a través del grafo2 Seleccionar los caminos que partan de V0 y terminen en Vf
3 Quedarse sólo con los caminos que tengan N vértices4 Seleccionar los caminos que entran a cada vértice una sola vez5 Si queda algún camino, SI existe solución, en caso contrario NO
Algoritmo con ADN
1 Mezcla en una disolución las ciudades complementarias y los números de vuelo2 Selecciona con la polimerasa (PCR)3 Realiza la electroforesis sobre las cadenas que hay4 Aplica fuerzas magnéticas sobre las cadenas ”sonda”5 Si queda ADN en el tubo de ensayo, estas cadenas son la solución
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Algoritmos
Algoritmo
1 Generar caminos aleatorios a través del grafo2 Seleccionar los caminos que partan de V0 y terminen en Vf
3 Quedarse sólo con los caminos que tengan N vértices4 Seleccionar los caminos que entran a cada vértice una sola vez5 Si queda algún camino, SI existe solución, en caso contrario NO
Algoritmo con ADN
1 Mezcla en una disolución las ciudades complementarias y los números de vuelo2 Selecciona con la polimerasa (PCR)3 Realiza la electroforesis sobre las cadenas que hay4 Aplica fuerzas magnéticas sobre las cadenas ”sonda”5 Si queda ADN en el tubo de ensayo, estas cadenas son la solución
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Algoritmos
Algoritmo
1 Generar caminos aleatorios a través del grafo2 Seleccionar los caminos que partan de V0 y terminen en Vf
3 Quedarse sólo con los caminos que tengan N vértices4 Seleccionar los caminos que entran a cada vértice una sola vez5 Si queda algún camino, SI existe solución, en caso contrario NO
Algoritmo con ADN
1 Mezcla en una disolución las ciudades complementarias y los números de vuelo2 Selecciona con la polimerasa (PCR)3 Realiza la electroforesis sobre las cadenas que hay4 Aplica fuerzas magnéticas sobre las cadenas ”sonda”5 Si queda ADN en el tubo de ensayo, estas cadenas son la solución
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Conclusiones
Son lentas las operaciones individualesÓptimo para soluciones grandesAbre un campo de investigación
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Conclusiones
Son lentas las operaciones individualesÓptimo para soluciones grandesAbre un campo de investigación
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Conclusiones
Son lentas las operaciones individualesÓptimo para soluciones grandesAbre un campo de investigación
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Hibridación competitiva
PUERTA AND TABLAS DE VERDAD
ENTRADAS SALIDA
01
1234
0
00
111
1000
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Hibridación competitiva
F
toe-hold
regiónhibridación
E outG
PUERTA AND TABLAS DE VERDAD
Imagenes recogidas de:G. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang, E. Winfree, Science 314, 1585 Enzyme-Free Nucleic Acid Logic Circuits, (2006).
ENTRADAS SALIDA
01
1234
0
00
111
1000
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 54: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/54.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Hibridación competitiva
toe-hold
G in
F
toe-hold
regiónhibridación
E outG
PUERTA AND TABLAS DE VERDAD
Imagenes recogidas de:G. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang, E. Winfree, Science 314, 1585 Enzyme-Free Nucleic Acid Logic Circuits, (2006).
ENTRADAS SALIDA
01
1234
0
00
111
1000
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 55: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/55.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Hibridación competitiva
toe-hold
G in
G
G in
E out
toe-hold
regiónhibridación
F
F
toe-hold
regiónhibridación
E outG
PUERTA AND TABLAS DE VERDAD
Imagenes recogidas de:G. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang, E. Winfree, Science 314, 1585 Enzyme-Free Nucleic Acid Logic Circuits, (2006).
ENTRADAS SALIDA
01
1234
0
00
111
1000
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 56: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/56.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Hibridación competitiva
toe-hold
G in
toe-hold
F in
G
G in
E out
toe-hold
regiónhibridación
F
F
toe-hold
regiónhibridación
E outG
PUERTA AND TABLAS DE VERDAD
Imagenes recogidas de:G. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang, E. Winfree, Science 314, 1585 Enzyme-Free Nucleic Acid Logic Circuits, (2006).
ENTRADAS SALIDA
01
1234
0
00
111
1000
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 57: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/57.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Hibridación competitiva
toe-hold
G in
toe-hold
F in
G
G in
F in
FE out
fluorescencia
E out
toe-hold
regiónhibridación
F
F
toe-hold
regiónhibridación
E outG
PUERTA AND TABLAS DE VERDAD
Imagenes recogidas de:G. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang, E. Winfree, Science 314, 1585 Enzyme-Free Nucleic Acid Logic Circuits, (2006).
ENTRADAS SALIDA
01
1234
0
00
111
1000
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 58: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/58.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Hibridación competitiva
toe-hold
G in
toe-hold
F in
G
G in
F in
FE out
fluorescencia
E out
toe-hold
regiónhibridación
F
F
toe-hold
regiónhibridación
E outG
PUERTA AND TABLAS DE VERDAD
Imagenes recogidas de:G. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang, E. Winfree, Science 314, 1585 Enzyme-Free Nucleic Acid Logic Circuits, (2006).
ENTRADAS SALIDA
01
1234
0
00
111
1000
REACTIVOS PRODUCTOS
, SIN INPUTS = REACTIVOS= REACTIVOS+
++
+in
in
in in in in
in
1234 G
G G
FGE
FGEFGE
FGE
GGG
F
F FFF
EE
+ + +
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Ventajas de la hibridación competitiva
Las salidas y las entradas son igualesPermite señales en cascadaNo necesita enzimas catalizadoras
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 60: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/60.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Ventajas de la hibridación competitiva
Las salidas y las entradas son igualesPermite señales en cascadaNo necesita enzimas catalizadoras
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 61: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/61.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Ventajas de la hibridación competitiva
Las salidas y las entradas son igualesPermite señales en cascadaNo necesita enzimas catalizadoras
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Índice
1 PreguntasPreguntas¿Por qué?¿Qué es?
2 Casos de usoResolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Expresión genética
GTGCATCTGACTCCTGAGGAGAAGCACGTAGACTGAGGACTCCTCTTC ADN
Imagenes recogidas de:Wikipedia: expresión genética.
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Expresión genética
GTGCATCTGACTCCTGAGGAGAAGCACGTAGACTGAGGACTCCTCTTC
GUGCAUCUGACUCCUGAGGAGAAG
ADN
(transcripción)
ARN
Imagenes recogidas de:Wikipedia: expresión genética.
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Expresión genética
GTGCATCTGACTCCTGAGGAGAAGCACGTAGACTGAGGACTCCTCTTC
GUGCAUCUGACUCCUGAGGAGAAG
V H L T P E E K
ADN
(transcripción)
ARN
(tranducción)
proteínaImagenes recogidas de:Wikipedia: expresión genética.
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Conceptos
ConceptosPromotorGenInhibidorFluorescencia
Represión
Promotor
Fluorescencia
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Conceptos
ConceptosPromotorGenInhibidorFluorescencia
Promotor
FluorescenciaGen
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Conceptos
ConceptosPromotorGenInhibidorFluorescencia
Represión
Promotor
Fluorescencia
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Conceptos
ConceptosPromotorGenInhibidorFluorescencia
Represión
Promotor
Fluorescencia
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Toggle switch
Represión 2 Represión 1
Promotor 2
Promotor 1Fluorescencia
Imagenes recogidas de:T. S. Gardner, Ch. R. Cantor & J. J. Collins, Nature 403, 6767 Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli, (2000).
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Toggle switch
Represión 2 Represión 1
Promotor 2
Promotor 1Fluorescencia
Inductor 1
OFF Imagenes recogidas de:T. S. Gardner, Ch. R. Cantor & J. J. Collins, Nature 403, 6767 Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli, (2000).
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Toggle switch
Represión 2 Represión 1
Promotor 2
Promotor 1Fluorescencia
Inductor 2
ON
Imagenes recogidas de:T. S. Gardner, Ch. R. Cantor & J. J. Collins, Nature 403, 6767 Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli, (2000).
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 73: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/73.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Repressilator
Represión 1
Promotor 3
FluorescenciaRepresión 2
Promotor 1
Represión 3
Promotor 2
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Repressilator
Represión 1
Promotor 3
FluorescenciaRepresión 2
Promotor 1
Represión 3
Promotor 2
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 75: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/75.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Repressilator
Represión 1
Promotor 3
FluorescenciaRepresión 2
Promotor 1
Represión 3
Promotor 2
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
![Page 76: Computación con ADN€¦ · Computación con ADN Diego Pardilla Mata & CIBALL DiMo 22 de septiembre de 2011](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022071213/603db5ad4419df3d6217af7c/html5/thumbnails/76.jpg)
PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Repressilator
Represión 1
Promotor 3
FluorescenciaRepresión 2
Promotor 1
Represión 3
Promotor 2
Diego Pardilla Mata & CIBALL Computación con ADN
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Vídeo demostración
Vídeo de bacterias brillando
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PreguntasCasos de uso
Resolución del camino HamiltonianoPuertas lógicasCircuitos genéticos
Bibliografía
Bibliografía
Computing with DNAa
Enzyme-free nucleic acid logic circuitsb
Construction of a genetic toggle switch in Escherichia colic
A synthetic oscillatory network of transcriptionalregulatorsd
aL. Adleman, Scientific American Magazine 1998, 54-61.bG. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang & E. Winfree, Science 2006, 314.cT. S. Gardner, Ch. R. Cantor & J. J. Collins, Nature 2000, 403, 6767.dM. B. Elowitz & S. Leibler, Nature 2000, 403, 6767.
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Enzyme-free nucleic acid logic circuitsb
Construction of a genetic toggle switch in Escherichia colic
A synthetic oscillatory network of transcriptionalregulatorsd
aL. Adleman, Scientific American Magazine 1998, 54-61.bG. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang & E. Winfree, Science 2006, 314.cT. S. Gardner, Ch. R. Cantor & J. J. Collins, Nature 2000, 403, 6767.dM. B. Elowitz & S. Leibler, Nature 2000, 403, 6767.
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Enzyme-free nucleic acid logic circuitsb
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aL. Adleman, Scientific American Magazine 1998, 54-61.bG. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang & E. Winfree, Science 2006, 314.cT. S. Gardner, Ch. R. Cantor & J. J. Collins, Nature 2000, 403, 6767.dM. B. Elowitz & S. Leibler, Nature 2000, 403, 6767.
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Enzyme-free nucleic acid logic circuitsb
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aL. Adleman, Scientific American Magazine 1998, 54-61.bG. Seelig, D. Soloveichik, D. Y. Zhang & E. Winfree, Science 2006, 314.cT. S. Gardner, Ch. R. Cantor & J. J. Collins, Nature 2000, 403, 6767.dM. B. Elowitz & S. Leibler, Nature 2000, 403, 6767.
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