Искусственная молекула ДНК в будущем заменит цифровой диктофон

Ученые создали уникальный код, благодаря которому на искусственной молекуле ДНК можно хранить информацию (например, записи в HD качестве кинофильмов или ТВ программ) в виде файлов, как это позволяют делать компьютер или цифровой диктофон. Эти устройства (даже самые миниатюрные), предполагают образование архива записанных на материальные носители данных и организации огромного хранилища. Кроме того, они со временем деградируют, поэтому информация должна копироваться на новый носитель каждые несколько лет. В отличие от всех известных способов, файлы, записанные на искусственной молекуле ДНК, могут храниться неограниченное время без копирования.

ДНК — это дезоксирибонуклеиновая кислота, представляющая собой макромолекулу, которая обеспечивает хранение, передачу от одного к другому поколению, а также реализацию генетической программы, благодаря которой живые организмы способны развиваться и функционировать. ДНК обеспечивает долговременное хранение в клетках информации о белках и РНК, также представляющих собой макромолекулы. Искусственная молекула ДНК — это созданный в лаборатории генетический материал, который называется XNA — ксено-нуклеиновая кислота.

Ученым из Великобритании удалось на одной нити синтетической ДНК закодировать большие объемы цифровой информации, в том числе полный цикл сонетов Уильям Шекспира. Искусственная макромолекула имеет огромный потенциал и, в качестве носителя информации, может стать в ближайшем будущем коммерчески доступной. Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии в Кембридже (EMBL) использовали ДНК для хранения mp3, фото jpeg, pdf файлов.

Так как молекулы ДНК являются невероятно маленькими и плотными, они не нуждаются в больших хранилищах. Ученым из Agilent Technologies Inc (в Калифорнии) удалось закодировать на синтетической струне ДНК в формате mp3 речь Мартина Лютера Кинга «Я имею сновидение», а также фото jpeg, pdf файлы. Готовый результат был передан ученым из EMBL, которые затем «прочитали» код и реконструировали цифровые файлы без каких-либо ошибок. Исследования были описаны в журнале Nature.

Материальные носители в виде жестких дисков проигрывают искусственной молекуле ДНК. Один грамм пакетов генетического кода способен вместить миллиарды гигабайт. Пока все это остается на уровне лабораторных исследований. Несколько команд пытались записать данные в геноме живых клеток. Однако эта идея имеет недостатки. Во-первых, клетки умирают, а с ними теряется и информация. Также, за счет репликации и внедрения новых мутаций, с течением времени данные могут меняться.

В настоящее время основным препятствием является высокая стоимость, низкая скорость записи и чтения информации на искусственной молекуле ДНК по сравнению с возможностями современных устройств, например диктофонов E-dic. Если в течение следующего десятилетия снизятся цены на технику, а также ученые добьются увеличения скорости записи и прочтения информации, то это сделает хранение данных на ДНК жизнеспособным и революционизирует процедуры архивации.

 

Добавить комментарий

X

Вход в аккаунт

Генерация пароля