izpis_h1_title_alt

A computational design of a programmable biological processor
ID Moškon, Miha (Avtor), ID Pušnik, Žiga (Avtor), ID Stanovnik, Lidija (Avtor), ID Zimic, Nikolaj (Avtor), ID Mraz, Miha (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,70 MB)
MD5: 1CE3264B6047C315F18E4AFDE9759EAF
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303264722001599 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Basic synthetic information processing structures, such as logic gates, oscillators and flip-flops, have already been implemented in living organisms. Current implementations of these structures have yet to be extended to more complex processing structures that would constitute a biological computer. We make a step forward towards the construction of a biological computer. We describe a model-based computational design of a biological processor that uses transcription and translation resources of the host cell to perform its operations. The proposed processor is composed of an instruction memory containing a biological program, a program counter that is used to address this memory, and a biological oscillator that triggers the execution of the next instruction in the memory. We additionally describe the implementation of a biological compiler that compiles a sequence of human-readable instructions into ordinary differential equation-based models, which can be used to simulate and analyse the dynamics of the processor. The proposed implementation presents the first programmable biological processor that exploits cellular resources to execute the specified instructions. We demonstrate the application of the described processor on a set of simple yet scalable biological programs. Biological descriptions of these programs can be produced manually or automatically using the provided compiler.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:biological processor, master–slave D flip-flop, computational design, biological program, instruction memory, biological compiler
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FRI - Fakulteta za računalništvo in informatiko
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2022
Št. strani:12 str.
Številčenje:Vol. 221, art. 104778
PID:20.500.12556/RUL-140526 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:004:575.112
ISSN pri članku:0303-2647
DOI:10.1016/j.biosystems.2022.104778 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:120944131 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:15.09.2022
Število ogledov:1122
Število prenosov:151
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Biosystems
Skrajšan naslov:Biosystems
Založnik:Elsevier
ISSN:0303-2647
COBISS.SI-ID:25103360 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:biološki procesor, pomnilna celica D s predpomnjenjem, računalniško načrtovanje, biološki program, naslovni pomnilnik, biološki prevajalnik

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0359
Naslov:Vseprisotno računalništvo

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J1-9176
Naslov:HolesteROR pri presnovnih boleznih jeter

Financer:EC - European Commission
Program financ.:European Regional Development Fund
Akronim:ELIXIR-SI RI-SI-2

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Republic of Slovenia, Ministry of Education, Science and Sport
Akronim:ELIXIR-SI RI-SI-2

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Program financ.:Young researchers

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj