Există potențialul de a stoca 215 petaocteți per gram de ADN, dar vitezele obstructive mici reprezintă un obstacol mare
În context: Datorită densității sale uluitoare, oamenii de știință au explorat utilizarea ADN-ului ca mediu de stocare a datelor de ani de zile. Un singur gram de ADN ar putea, teoretic, să dețină 215.000 de terabytes de informații. Cu toate acestea, în ciuda potențialului, transformarea acesteia într-o soluție de calcul practică a fost o luptă.
Metodele convenționale pentru codificarea datelor în catene de ADN implică realizarea de secvențe ADN personalizate de la zero. Oamenii de știință numesc acest proces „sinteză de novo”. Această tehnică necesită forță de muncă, lentă, costisitoare și predispusă la erori.
Într-un studiu recent publicat în Nature, o echipă de la Universitatea Peking și alte trei instituții descriu o alternativă inteligentă: utilizarea metilării ADN-ului natural pentru a rescrie firele de ADN, mai degrabă decât a construi altele noi. Metilarea este o parte a modificării epigenetice a ADN-ului care are loc în timpul vieții unui organism, mai degrabă decât de-a lungul generațiilor. Oamenii de știință au folosit acest lucru pentru a „tipari” date noi pe ADN-ul existent.
Cercetătorii au proiectat 700 de componente diferite de „tip mobil” ADN din acizi nucleici. Folosind acestea, ei pot scrie fie manual, fie automat datele prin metilare pete specifice pe catenele de ADN existente – mutant „epi-biți” pentru a codifica informațiile. Descoperirea este comparabilă cu scrierea unei cărți cu un procesor de text, mai degrabă decât cu un ciocan și daltă.
Echipa și-a testat metoda prin codificarea imaginilor precum un tigru chinezesc care se freacă (16.833 biți) și o fotografie cu panda (252.504 biți) la aproximativ 350 de biți per reacție. Această viteză este scăzută în comparație chiar și cu cel mai lent HDD, dar este totuși o îmbunătățire enormă față de sinteza de novo. În plus, deoarece tehnica reutiliza ADN-ul existent mai degrabă decât să sintetizeze noi fire, abordarea este teoretic mult mai ieftină.
Cercetătorii au creat, de asemenea, o aplicație de stocare a ADN-ului ușor de utilizat, numită iDNAdrive, care face procesul accesibil chiar și celor care nu sunt oameni de știință. Șaizeci de voluntari fără pregătire în domeniul biotehnologiei au codificat manual aproximativ 5.000 de biți de date text folosind software-ul. Un alt avantaj al aplicației este că crește accesibilitatea stocării ADN-ului în afara laboratorului.
„În momentul în care stocarea datelor ADN intră în zorii comercializării, cadrul epi-bit demonstrează direcții potențiale în stocarea paralelă a informațiilor moleculare cu modularitate prefabricată”, au spus cercetătorii.
Cursa are loc pentru a face din stocarea datelor ADN o realitate comercială, în special cu centrele de date care consumă din ce în ce mai multă energie în fiecare an. La începutul acestui an, o companie de stocare ADN a remarcat că sistemul său autonom ADN ar putea, teoretic, să stocheze toate datele lumii într-o cutie mică. Dacă acest lucru este realizabil și accesibil, va elimina nevoia de centre de date. Compania susține că dispozitivul său va fi gata în trei ani.
Credit imagine: Sangharsh Lohakare
