Game Tic-Tac-Toe terkecil di dunia dimainkan menggunakan DNA dan membutuhkan waktu enam hari untuk menyelesaikannya, tetapi gim ini lebih dari sekadar memenangkan pemenang, Kristin Houser menjelaskan untuk Futurism .
Teknik baru yang digunakan untuk membuat gim ini memungkinkan para ilmuwan untuk dengan bebas mengatur ulang struktur DNA — sesuatu yang tidak mudah dilakukan sebelumnya. Dan teknologi di balik manipulasi DNA ini memiliki implikasi dunia nyata, saat ini para peneliti sedang mengembangkan dan menyelaraskan nanoteknologi DNA yang mampu menyelesaikan tugas-tugas seperti mengantarkan obat-obatan dan mengatur muatan molekul.
DNA terdiri dari empat molekul basa yang disebut adenin, sitosin, guanin, dan timin (A, C, G, dan T). A cenderung berpasangan dengan T, sedangkan C berpasangan dengan G. Untaian ATTAGCA, misalnya, akan berpasangan dengan TAATCGT, seperti yang ditulis Jennifer Ouellette untuk Ars Technica . Para peneliti dari California Institute of Technology, atau Caltech, menggambar pada pola pasangan DNA yang sudah mapan ini untuk memanipulasi untaian dan memaksa mereka ke dalam berbagai bentuk yang berhubungan dengan Tic-Tac-Toe, tim melaporkan dalam sebuah studi Nature Communications baru-baru ini.
Teknik ini, yang dikenal sebagai DNA origami, memungkinkan para peneliti untuk "melukis" versi terkecil dunia "Mona Lisa" karya Leonardo da Vinci pada tahun 2017, tetapi ia datang dengan kelemahan-kelemahan tertentu — yaitu mengunci untaian DNA pada tempatnya dan mencegah para peneliti memanipulasi bentuk mereka lebih lanjut, seperti yang dijelaskan Houser Futurism .
Permainan Tic-Tac-Toe menghindari komplikasi ini dengan menggunakan teknik kedua yang disebut perpindahan untai DNA. Dengan pendekatan ini, para ilmuwan kembali mengeksploitasi pola pasangan DNA. Untai DNA ATTAGCA, misalnya, akan meninggalkan kecocokan sebagian TAATACC untuk kecocokan penuh — atau, jika tidak tersedia, hanya lebih baik —.
Dalam makalah, para peneliti membandingkan perpindahan untaian dengan kencan, atau lebih tepatnya proses panjang memilih dan mengganti pasangan berdasarkan minat bersama.
Cara kerjanya seperti ini: Pertimbangkan pasangan bernama Jenna dan Joel. Keduanya suka menonton film berbahasa asing, menikmati masakan internasional dan bermain-main dengan anjing peliharaan mereka. Namun, datanglah James, seorang individu yang tidak hanya menikmati semua kegiatan di atas, tetapi juga berbagi kegemaran Jenna untuk melukis. Terpikat oleh hasrat berbagi tambahan ini, Jenna menyingkirkan Joel untuk James. Dalam skenario ini, Joel sekarang adalah untai yang terlantar, tidak terikat dan sendirian.
Dalam gim ini, perpindahan untai DNA bekerja bersama dengan ubin rakitan, sebuah teknologi yang lebih mudah yang menemukan potongan papan permainan persegi yang dilapisi dengan untaian DNA spesifik yang bekerja seperti potongan puzzle jigsaw. "Setiap ubin memiliki tempat sendiri di gambar yang dirakit" dari kisi 3x3, sebuah pernyataan pers Caltech mencatat, "dan hanya cocok di tempat itu."
Menurut Michael Irving dari New Atlas, para pemain — dalam hal ini para ilmuwan — menukar sembilan papan permainan kosong ini dengan potongan-potongan yang ditandai dengan X atau O. Untuk melakukannya, mereka hanya memperkenalkan ubin “bertanda” dengan kuat ikatan dari ubin kosong yang ada; ubin X yang ditempatkan di sudut kiri atas, misalnya, mungkin menawarkan pasangan yang sempurna untuk ubin kosong yang mengelilinginya, sehingga memungkinkan pemain untuk mengganti ubin kosong yang hanya berisi sebagian pertandingan. Setiap pemain menerima sembilan ubin, satu untuk setiap tempat di papan, dan setiap ubin masuk ke dalam satu tempat.
Pada akhirnya, permainan berlangsung selama enam hari (seperti yang dicatat Irving, butuh waktu bagi untaian DNA untuk mengikat dan melepaskan ikatan). Pemain X muncul sebagai pemenang, menciptakan badai sempurna dari tiga ubin X di bagian bawah papan.
"Ketika Anda mendapatkan ban kempes, Anda kemungkinan besar hanya akan menggantinya daripada membeli mobil baru. Perbaikan manual seperti itu tidak mungkin dilakukan untuk mesin berskala nano, " kata rekan penulis studi Grigory Tikhomirov dalam pernyataannya. "Tetapi dengan proses perpindahan ubin yang kami temukan, menjadi mungkin untuk mengganti dan meningkatkan beberapa bagian dari mesin skala nano yang direkayasa untuk menjadikannya lebih efisien dan canggih."
