Yapay zeka ve ileri düzey hesaplama, çelikten daha güçlü malzemelerin yapı taşlarını oluşturan proteinler veya kişiselleştirilmiş kanser tedavileri gibi çeşitli biyolojik uygulamalar için genetik dizilimler tasarlamayı mümkün kıldı. Ancak bu tasarımları hayata geçirmek için DNA dizilimlerini oluşturma süreci önemli bir darboğazdı. Teknolojik sınırlamalar nedeniyle, kimyasal DNA sentezi yalnızca kısa DNA parçaları oluşturmakla sınırlıydı. Gen veya genom ölçeğindeki DNA molekülleri ise mevcut kapasitelerin on binlerce katı uzunlukta olabiliyordu. DNA'nın bu ölçekte sentezlenememesi, yapay zeka destekli biyolojik tasarımların doğrulanmasını veya geliştirilmesini engelliyor, dolayısıyla geleceğin yeni teknolojileri için hazırlanan planların gerçekleşememesine neden oluyordu.
Caltech araştırmacıları, uzun DNA dizilimlerini çığır açan bir doğrulukla yazmak için yeni bir teknoloji geliştirdi. "Sidewinder" adı verilen bu yöntem, DNA için kavramsal olarak "sayfa numaraları" kullanıyor. Bu sayede araştırmacılar, sentetik oligonükleotitler veya "oligo" adı verilen kısa DNA parçalarını doğru sırayla bir araya getirerek, bir gen veya potansiyel olarak tüm bir genom (bir organizmanın tüm genetik içeriği) ölçeğinde çok daha büyük bir DNA parçası oluşturabiliyor. Ucuz ve yaygın olarak bulunan sentetik oligolar artık Sidewinder kullanılarak herhangi bir tasarıma göre birleştirilebiliyor.
Bu yenilik, yeni bileşikler ve materyallerin biyo-mühendisliği önündeki büyük bir engeli ortadan kaldırıyor. Tarım ve tedavi yöntemleri de dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesine sahip olabilir. Profesör Kaihang Wang'ın laboratuvarında geliştirilen Sidewinder, "DNA, tüm dünyadaki yaşamın ve biyolojik işlevlerin kaynak kodudur" ilkesinden hareketle, insanlığın yaşamın kaynak kodunu yeniden yazma arzusuna yeni bir yol sunuyor. Artık karmaşıklık ve dizilimden bağımsız olarak uzun DNA'yı daha hızlı, daha kolay ve daha ucuz bir şekilde yapmak mümkün hale geldi.
Bu buluş, yapay zeka destekli biyolojik tasarımların gerçeğe dönüşmesini sağlayarak biyoekonominin ve tıp alanındaki yeniliklerin önünü açıyor.