dna-computing-playground

Apa ini?

🎯 Tips Simulator

📚 Glosarium

DNA (Deoxyribonucleic Acid)

Molekul yang membawa instruksi genetik untuk kehidupan, terdiri dari dua untai nukleotida (A, T, C, G) yang dililitkan dalam heliks ganda.

Nucleotide Base

Bahan kimia penyusun DNA: Adenin (A), Timin (T), Sitosin (C), dan Guanin (G). A berpasangan dengan T, C berpasangan dengan G.

Hybridization

Proses di mana dua molekul DNA beruntai tunggal yang saling melengkapi mengikat bersama untuk membentuk heliks ganda, operasi mendasar dalam komputasi DNA.

Strand Displacement

Reaksi ketika untai DNA yang masuk menggantikan untai yang sudah ada dari heliks ganda, sehingga memungkinkan operasi logika.

Toehold

Overhang DNA beruntai tunggal pendek yang memulai perpindahan untai, bertindak sebagai 'saklar' atau 'pemicu' molekuler.

Hamiltonian Path

Jalur melalui graf yang mengunjungi setiap titik tepat satu kali; masalah pertama diselesaikan dengan komputasi DNA (Adleman, 1994).

PCR (Polymerase Chain Reaction)

Sebuah teknik untuk memperkuat (membuat miliaran salinan) rangkaian DNA tertentu, yang digunakan untuk membaca hasil komputasi DNA.

Gel Electrophoresis

Teknik laboratorium yang memisahkan molekul DNA berdasarkan ukurannya, digunakan untuk memverifikasi keluaran komputasi DNA.

DNA Origami

Sebuah teknik untuk melipat untaian DNA panjang menjadi struktur nano 2D dan 3D yang presisi menggunakan untaian stapel pendek yang saling melengkapi.

Boolean Logic

Sebuah sistem logika yang menggunakan nilai dan operasi TRUE/FALSE (1/0) (AND, OR, NOT) yang menjadi dasar komputasi digital.

GC Content

Persentase basa guanin dan sitosin dalam suatu rangkaian DNA; mempengaruhi stabilitas (GC lebih tinggi = pengikatan lebih kuat).

Oligonucleotide

Molekul DNA atau RNA sintetik pendek, biasanya memiliki panjang 15-60 basa, digunakan sebagai bahan penyusun dalam komputasi DNA.

Massive Parallelism

Kemampuan untuk melakukan triliunan operasi secara bersamaan dalam satu tabung reaksi, merupakan keunggulan utama komputasi DNA.

Biocomputation

Menggunakan molekul dan proses biologis (DNA, RNA, protein, sel) untuk melakukan tugas komputasi.

Molecular Programming

Merancang dan merekayasa perilaku sistem molekuler untuk melakukan tugas-tugas kompleks, termasuk komputasi.

Encoding Scheme

Metode yang digunakan untuk mengubah data digital (biner) menjadi rangkaian DNA (kuartener), seperti pemetaan 00=A, 01=T, 10=C, 11=G.

🏆 Tokoh Utama

Leonard Adleman (1994)

Pendiri komputasi DNA yang memecahkan masalah jalur Hamilton menggunakan molekul DNA dalam tabung reaksi, menerbitkan makalah Sains yang penting pada tahun 1994

Erik Winfree (1998-present)

Profesor Caltech yang mengembangkan teori perakitan mandiri ubin DNA dan menunjukkan bahwa rangkaian perpindahan untai DNA dapat menerapkan logika digital sewenang-wenang

Paul Rothemund (2006)

Menemukan origami DNA di Caltech, memungkinkan pelipatan DNA menjadi struktur nano 2D dan 3D dengan presisi nanometer

George Church (2012)

Ahli genetika Harvard yang memelopori penyimpanan data DNA, mengkode seluruh buku dalam DNA dan mendemonstrasikan DNA sebagai media arsip praktis

Lulu Qian (2018)

Peneliti Caltech yang menciptakan jaringan saraf DNA yang mampu mengenali pola menggunakan reaksi perpindahan untai, melakukan komputasi seperti otak menggunakan molekul

Ehud Shapiro (2001-2004)

Ilmuwan Weizmann Institute yang membangun mesin komputasi molekuler pertama yang dapat diprogram menggunakan DNA dan enzim yang dapat mendiagnosis penanda penyakit

🎓 Sumber Belajar

Molecular computation of solutions to combinatorial problems
Makalah Sains pendiri tahun 1994 yang memulai bidang komputasi DNA dengan memecahkan masalah teori grafik dengan molekul DNA
DNA as a universal substrate for chemical kinetics
Menunjukkan bahwa sistem perpindahan untai DNA dapat mensimulasikan sistem kinetika kimia apa pun, membuktikan bahwa DNA bersifat universal secara komputasi
A DNA-of-things storage architecture with petabyte capacity per gram
Makalah Bioteknologi Alam 2020 tentang pengkodean data dalam DNA dan menyematkannya pada objek sehari-hari untuk penyimpanan ultra-padat
DNA Computing: New Computing Paradigms
Buku teks komprehensif yang mencakup landasan teoretis dan implementasi praktis komputasi DNA
Molecular Programming with DNA
Pengenalan pemrograman sistem molekuler menggunakan perpindahan untai DNA, dari gerbang logika hingga jaringan saraf
The Code Book: The Science of Secrecy from Ancient Egypt to Quantum Cryptography
Buku yang dapat diakses tentang kriptografi dan komputasi yang memberikan konteks untuk memahami paradigma komputasi alternatif seperti komputasi DNA
DNA Computing - How Nature's Code Becomes a Computer
Video pengantar yang menjelaskan bagaimana molekul DNA dapat menyimpan informasi dan memecahkan masalah komputasi melalui reaksi molekul
Storing Data in DNA - Microsoft Research
Peneliti Microsoft menjelaskan pekerjaan mereka pada penyimpanan data DNA, menunjukkan bagaimana semua data di dunia dapat dimasukkan ke dalam kumpulan gula DNA
Leonard Adleman - The Father of DNA Computing
Adleman menjelaskan eksperimen inovatifnya pada tahun 1994 yang membuktikan bahwa molekul dapat memecahkan masalah komputasi

💬 Pesan untuk Pelajar

{'encouragement': 'You are exploring a completely different way of computing - one where molecules, not microchips, process information. DNA computing shows us that computation is a fundamental property of nature, not just something humans invented with silicon.', 'reminder': 'Leonard Adleman solved a math problem with molecules in a test tube in 1994, and many thought it was just a curiosity. Today, Microsoft is building commercial DNA storage systems and molecular circuits can recognize cancer cells. Never underestimate the power of a new idea.', 'action': 'Start encoding! Type text and watch it transform into DNA sequences. Try the complement operation to see Watson-Crick base pairing in action. Every DNA computing pioneer started by understanding these basics.', 'dream': 'Perhaps a student in Mumbai will design DNA logic circuits that detect diseases before symptoms appear. Perhaps a young coder in Addis Ababa will create molecular algorithms that solve problems no silicon computer ever could. The molecular computing revolution belongs to everyone.', 'wiaVision': 'WIA Book believes that the future of computing belongs to all of humanity, not just those with access to expensive hardware. DNA computing proves that the most powerful computer in the universe might just be a molecule. From Seoul to Sao Paulo - this is free forever, in the spirit of Hongik-ingan.'}