Ključni podaci za van
- Istraživači su pronašli način da prošire sposobnost DNK da čuva informacije.
- To je dio nastojanja da se DNK koristi za pohranu računalnih podataka.
-
Podaci koji se čuvaju u pohrani DNK mogli bi se potencijalno povratiti nakon tisuća godina.
Možda ćete jednog dana moći zamijeniti svoj tvrdi disk uređajem za pohranu napravljenim od DNK, a to bi mogao biti dugotrajan način pohranjivanja informacija.
Istraživači su nedavno osmislili metodu za proširenje pohrane podataka DNK umjetnim proširenjem abecede DNK. To je dio širokog nastojanja da se DNK koristi za čuvanje računalnih informacija.
"DNK je milijun puta gušća od najgušćeg standardnog digitalnog uređaja za pohranu", rekao je Luis Ceze, profesor informatike i inženjerstva koji proučava pohranu DNK na Sveučilištu u Washingtonu, u intervjuu za Lifewire e-poštom.
Dugotrajna pohrana
DNK sadrži četiri kemikalije - adenin, gvanin, citozin i timin - koje se često nazivaju inicijalima A, G, C i T. One tvore poznatu dvostruku spiralu u kombinacije koje znanstvenici mogu dekodirati ili sekvencirati. Istraživači su proširili ionako širok kapacitet DNK za pohranjivanje informacija dodavanjem sedam sintetičkih nukleobaza postojećoj postavi od četiri slova.
"Zamislite englesku abecedu," Kasra Tabatabaei, istraživač na Beckman institutu za naprednu znanost i tehnologiju i koautor ove studije, rekla je u priopćenju za javnost. "Kad biste imali samo četiri slova za korištenje, mogli biste stvoriti samo toliko riječi. Kad biste imali cijelu abecedu, mogli biste proizvesti neograničene kombinacije riječi. Isto je i s DNK. Umjesto pretvaranja nula i jedinica u A, G, C i T, možemo pretvoriti nule i jedinice u A, G, C, T i sedam novih slova u abecedi za pohranu."
Istraživački tim prvi je upotrijebio kemijski modificirane nukleotide za pohranjivanje informacija u DNK, ali su morali pronaći novi način da ih protumače. Kombinirali su strojno učenje i umjetnu inteligenciju (AI) kako bi razvili metodu obrade očitavanja sekvence DNK za otkrivanje modificiranih kemikalija iz prirodnih.
"Isprobali smo 77 različitih kombinacija 11 nukleotida, a naša je metoda uspjela savršeno razlikovati svaki od njih, " Chao Pan, diplomirani student na Sveučilištu Illinois Urbana-Champaign i koautor ovog studija, navodi se u priopćenju. "Okvir dubokog učenja kao dio naše metode za identifikaciju različitih nukleotida je univerzalan, što omogućuje generalizaciju našeg pristupa na mnoge druge primjene."
Jedna točka u korist DNK kao medija za pohranu je njegova trajnost. "Razmislite o tisućama godina - sjetite se drevne DNK koja je pronađena", rekao je Ceze.
DNK nikada neće zastarjeti.
Znanstvenici mogu sekvencirati fosilizirane niti kako bi otkrili genetsku povijest i udahnuli život davno izgubljenim krajolicima.
"U vrijeme kada se suočavamo s klimatskim izazovima bez presedana, važnost održivih tehnologija skladištenja ne može se precijeniti", rekla je Olgica Milenković, profesorica elektrotehnike i računarstva i koautorica studije. vijesti. "Pojavljuju se nove, zelene tehnologije za snimanje DNK koje će molekularnu pohranu učiniti još važnijom u budućnosti."
Pohranjivanje svih naših stvari
DNK bi mogla biti savršeno mjesto za čuvanje rastućih podataka čovječanstva. Nedavno izvješće procjenjuje da su 2020. ljudi generirali podatke ekvivalentne 400 milijardi terabajta ili 40 'kutija za cipele' pohrane DNK podataka.
Praksa pohranjivanja vaših podataka na DNK sve je bliža stvarnosti. "Za pohranjivanje malih vrijednih podataka, DNK je danas održiv - pomislite na 100 MB", rekao je Ceze.
Petnaest tehnoloških tvrtki i institucija prošle je godine sklopilo savez za unapređenje pohrane DNK podataka. Microsoft je rekao da je demonstrirao potpuno automatizirani sustav sposoban za pohranjivanje i dohvaćanje podataka iz DNK; tvrtka je također pohranila 1 GB podataka u DNK i oporavila ih.
Ali Ceze predviđa da će proći pet do deset godina prije nego što se DNK bude mogao natjecati s glavnim rješenjima za sigurnosno kopiranje poput optičkih tvrdih diskova. U posljednje tri godine bilježimo eksploziju interesa za tehnologiju, "DNK nikada neće zastarjeti", rekao je Ceze. "Postoji prirodni 'zračni otvor' koji je poželjan za sigurnost. [Ali] to su vrlo poželjna svojstva za dugoročno skladištenje."
