A legfontosabb elvitelek
- A kutatók megtalálták a módját a DNS információtároló képességének bővítésére.
- Része annak az erőfeszítésnek, hogy a DNS-t számítógépes adattárolásra használják.
-
A DNS-tárolóban tárolt adatok potenciálisan több ezer év után visszakereshetők.
Előfordulhat, hogy egy napon lecserélheti merevlemezét egy DNS-ből készült tárolóeszközre, és ez egy hosszú távú információtárolási mód lehet.
A kutatók nemrégiben kidolgoztak egy módszert a DNS adattárolásának bővítésére a DNS ábécé mesterséges kiterjesztésével. Ez annak a széles körű erőfeszítésnek a része, hogy a DNS-t számítógépes információk tárolására használják.
"A DNS 1 milliószor sűrűbb, mint a legsűrűbb digitális tárolóeszköz" - mondta Luis Ceze számítástechnikai és mérnöki professzor, aki a Washingtoni Egyetem DNS-tárolását tanulmányozza a Lifewire-nek egy e-mailes interjúban.
Hosszan tartó tárolás
A DNS négy vegyi anyagot tartalmaz – adenint, guanint, citozint és timint – ezeket gyakran A, G, C és T kezdőbetűkkel jelölik. Ezek alkotják a híres kettős hélixet olyan kombinációkká, amelyeket a tudósok dekódolhatnak vagy szekvenálhatnak. A kutatók hét szintetikus nukleobázis hozzáadásával bővítették a DNS már eddig is széles információtárolási kapacitását.
"Képzeld el az angol ábécét" - mondta Kasra Tabatabaei, a Beckman Institute for Advanced Science and Technology kutatója és a tanulmány társszerzője egy sajtóközleményben. "Ha csak négy betűt használna, csak ennyi szót tudna létrehozni. Ha a teljes ábécé megvolna, korlátlan szóösszetételeket hozhatna létre. Ugyanez a helyzet a DNS-sel. Ahelyett, hogy a nullákat és egyeseket A-ra, G-re, C-re és T-re konvertálnánk, a nullákat és egyeseket A-ra, G-re, C-re, T-re, valamint a tároló ábécé hét új betűjére konvertálhatjuk."
A kutatócsoport volt az első, amely kémiailag módosított nukleotidokat használt a DNS-ben történő információtároláshoz, de új módot kellett találniuk ennek értelmezésére. A gépi tanulást és a mesterséges intelligenciát (AI) egyesítették, hogy kifejlesztettek egy DNS-szekvencia-leolvasó feldolgozási módszert a módosított vegyi anyagok természetesből történő kimutatására.
"A 11 nukleotid 77 különböző kombinációját próbáltuk ki, és módszerünk mindegyiket tökéletesen meg tudta különböztetni" - mondta Chao Pan, az Illinois Urbana-Champaign Egyetem végzős hallgatója és a cikk társszerzője. tanulmány – áll a sajtóközleményben. "A mély tanulási keretrendszer a különböző nukleotidok azonosítására szolgáló módszerünk részeként univerzális, ami lehetővé teszi megközelítésünk általánosíthatóságát sok más alkalmazásra."
A DNS mint adathordozó javára az egyik pont a tartóssága. "Gondolj 1000 évre – emlékezz a megtalált ősi DNS-re" - mondta Ceze.
A DNS soha nem fog elavulni.
A tudósok megkövesedett szálakat szekvenálhatnak, hogy feltárják a genetikai történelmet, és életet leheljenek a rég elveszett tájakba.
"Abban az időben, amikor példátlan éghajlati kihívásokkal nézünk szembe, a fenntartható tárolási technológiák fontosságát nem lehet túlbecsülni" - mondta Olgica Milenkovic, az elektro- és számítástechnika professzora, a tanulmány társszerzője. híradás. „Új, zöld technológiák jelennek meg a DNS-rögzítéshez, amelyek a jövőben még fontosabbá teszik a molekuláris tárolást.”
Minden cuccunk tárolása
A DNS tökéletes hely lehet az emberiség gyarapodó adatainak tárolására. Egy friss jelentés becslése szerint 2020-ban az emberek 400 milliárd terabájtnak vagy 40 „cipősdoboznak” megfelelő DNS-adattárolónak megfelelő adatot generáltak.
Az információ DNS-ben való tárolásának gyakorlata egyre közelebb kerül a valósághoz. "Kis értékes adatok tárolására a DNS ma életképes – gondolj 100 MB-ra" - mondta Ceze.
Tizenöt technológiai vállalat és intézmény tavaly kötött szövetséget a DNS-adattárolás fejlesztésére. A Microsoft közölte, hogy bemutatott egy teljesen automatizált rendszert, amely képes adatokat tárolni és visszakeresni a DNS-ből; a vállalat 1 GB adatot is tárolt a DNS-ben, és visszaállította.
A Ceze azonban azt jósolja, hogy 5-10 évbe telik, mire a DNA felveheti a versenyt az olyan általános biztonsági mentési megoldásokkal, mint az optikai merevlemezek. Az elmúlt három évben robbanásszerűen megnőtt a technológia iránti érdeklődés, "A DNS soha nem fog elavulni" - mondta Ceze. "Van egy természetes "légrés", amely a biztonság érdekében kívánatos. [De] ezek nagyon kívánatos tulajdonságok a hosszú távú tároláshoz."
