Key Takeaways
- Istraživači su pronašli način da prošire sposobnost DNK da zadrži informacije.
- To je dio napora da se DNK koristi za pohranu podataka na računaru.
-
Podaci koji se čuvaju u DNK skladištu mogu se potencijalno povratiti nakon hiljada godina.
Možda ćete jednog dana moći zamijeniti svoj hard disk uređajem za pohranu napravljenim od DNK, a to bi mogao biti dugotrajan način pohranjivanja informacija.
Istraživači su nedavno osmislili metodu za proširenje DNK skladištenja podataka vještačkim proširenjem DNK abecede. To je dio širokog napora da se DNK koristi za čuvanje kompjuterskih informacija.
"DNK je milion puta gušća od najgušćeg mainstream digitalnog uređaja za skladištenje", rekao je Luis Ceze, profesor računarskih nauka i inženjerstva koji proučava skladištenje DNK na Univerzitetu Washington, u intervjuu za Lifewire.
Dugotrajno skladište
DNK sadrži četiri hemikalije - adenin, gvanin, citozin i timin - koje se često nazivaju inicijalima A, G, C i T. One formiraju čuvenu dvostruku spiralu u kombinacije koje naučnici mogu dekodirati ili sekvencirati. Istraživači su proširili već široki kapacitet DNK za skladištenje informacija dodavanjem sedam sintetičkih nukleobaza postojećoj liniji od četiri slova.
"Zamislite engleski alfabet", kaže Kasra Tabatabaei, istraživač na Beckman institutu za naprednu nauku i tehnologiju i koautor ove studije, u saopštenju za javnost. „Kada biste imali samo četiri slova za korištenje, mogli biste stvoriti samo toliko riječi. Ako biste imali punu abecedu, mogli biste proizvesti neograničene kombinacije riječi. Isto je i sa DNK. Umjesto da pretvaramo nule i jedinice 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 je bio prvi koji je koristio hemijski modifikovane nukleotide za skladištenje informacija u DNK, ali su morali da pronađu novi način da to protumače. Kombinovali su mašinsko učenje i veštačku inteligenciju (AI) kako bi razvili metodu obrade očitavanja sekvence DNK za otkrivanje modifikovanih hemikalija od prirodnih.
"Probali smo 77 različitih kombinacija od 11 nukleotida, i naš metod je bio u stanju da savršeno razlikuje svaki od njih, " Chao Pan, diplomirani student na Univerzitetu Illinois Urbana-Champaign i koautor na ovome studije, navodi se u saopštenju. "Okvir dubokog učenja kao dio naše metode za identifikaciju različitih nukleotida je univerzalan, što omogućava generalizaciju našeg pristupa mnogim drugim aplikacijama."
Jedna tačka u korist DNK kao medija za skladištenje je njegova izdržljivost. "Zamislite 1000 godina - zapamtite drevni DNK koji je pronađen", rekao je Ceze.
DNK nikada neće zastarjeti.
Naučnici mogu sekvencirati fosilizirane niti kako bi otkrili genetsku historiju i udahnuli život davno izgubljenim pejzažima.
"U vremenu kada se suočavamo sa klimatskim izazovima bez presedana, važnost održivih tehnologija skladištenja ne može se precijeniti ", rekla je Olgica Milenković, profesorica elektrotehnike i računarstva i koautorka studije. saopštenje za javnost. "Pojavljuju se nove, zelene tehnologije za snimanje DNK koje će molekularno skladištenje učiniti još važnijim u budućnosti."
Skladištenje svih naših stvari
DNK bi mogao biti savršeno mjesto za čuvanje rastućih podataka čovječanstva. Nedavni izvještaj procjenjuje da su 2020. ljudi generirali podatke koji su ekvivalentni 400 milijardi terabajta ili 40 'kutija za cipele' DNK podataka.
Praksa pohranjivanja vaših podataka na DNK sve je bliža stvarnosti. "Za skladištenje malih vrijednih podataka, DNK je održiva danas - pomislite na 100 MB", rekao je Ceze.
Petnaest tehnoloških kompanija i institucija prošle godine formiralo je savez za unapređenje skladištenja DNK podataka. Microsoft je rekao da je demonstrirao potpuno automatizirani sistem sposoban za pohranu i preuzimanje podataka iz DNK; kompanija je takođe pohranila 1 GB podataka u DNK i oporavila ih.
Ali Ceze predviđa da će proći pet do 10 godina prije nego što se DNK može takmičiti s mainstream rješenjima za sigurnosnu kopiju poput optičkih tvrdih diskova. U posljednje tri godine došlo je do eksplozije interesovanja za tehnologiju, "DNK nikada neće zastarjeti", rekao je Ceze. "Postoji prirodni 'zračni jaz' koji je poželjan zbog sigurnosti. [Ali] ovo su vrlo poželjna svojstva za dugotrajno skladištenje."
