将 MD5 函数转换为由 110 个 NOR 或 NOT 门组成的设计后,将其用 DNA 设计进行实现:1. 优质的与细胞通讯、逻辑信号处理相关的元件:每个细胞节点所承载的子线路是基于噬菌体抑制蛋白-启动子库、诱导表达系统和四个正交的发送-接收细胞通讯系统设计。这些元件都经过了精细表征,以便能够与后续的自动化设计软件对接

拓展到多细胞系统的升级版 Cello 软件:Cello 本质上是一种用于在活细胞中设计 DNA 线路的编程语言。 Cello 将我们想要实现的逻辑编码为可基于转录的逻辑门的 DNA 序列,用于在细菌中执行。此过程原本只在单细胞种实现。升级版的 Cello 可以用于进行跨细胞的 DNA 线路设计

 Cello 可以将 Verilog 格式编码为可以在细胞内执行功能的 DNA 序列。66 个菌株中整体的基因线路总长为 1.1M,其中最大的单细胞节点需要最多 41 个基因(23 个调控基因),总长为 43 kb 的重组 DNA

每个细胞节点都预期工作。所有细胞节点中的子线路均可以执行预期的逻辑输出。同时没有一个包含子线路的细胞表现出明显的生长缺陷,这得益于每个逻辑门的精心设计、所有逻辑门都在基因组而非质粒上。66 个细胞节点的每一个逻辑的输出逻辑都符合预期

完整菌株集不能相互连接以构建完整的 MD5 函数。通过细胞分布式计算成功展示了部分简化版 MD5 哈希算法的核心原理,但由于通信速度缓慢和复杂性限制,并未在细胞内完整实现这个简化版本的哈希算法。失败的原因之一是由于可用的正交细胞间通信信号的数量造成的。目前实验中仅使用了4种通信信号(OC6、OHC14、pC-HSL、DAPG),这限制了能够有效传递信息的细胞数量和线路复杂性。若想在接触不受限制的液体环境的中实现简化版的哈希算法,预估需要超过几十种甚至上百种正交的通信信号。但超级简化的哈希算法在细胞内实现了概念验证