DNK se dugo koristi za pohranjivanje podataka, ali je proces ostao složen i dugotrajan. Sada su znanstvenici to značajno ubrzali imitirajući biološki proces koji kontrolira ekspresiju gena, otvarajući put pristupačnijoj pohrani podataka temeljenoj na DNK.
Iako gram DNK može pohraniti ogromnu količinu podataka, prevođenje tog potencijala u praktičnu tehnologiju i dalje ostaje izazov. Jedna od najvećih prepreka je da trenutne metode zahtijevaju sintetiziranje svake molekule pojedinačno za kodiranje specifičnih informacija. Znanstveni tim predvođen Longom Qianom sa Sveučilišta Peking u Kini, pronašao je ipak učinkovitiji način za upisivanje podataka na molekule DNK.
Transformacija u binarni kod
Dobra analogija je korištenje pisaćeg stroja, gdje morate upisati svako slovo, u odnosu na ispis. Oni bi zapravo mogli dobiti sve informacije na 'papir' odjednom, objašnjava Harris Wang sa Sveučilišta Columbia u New Yorku, koji nije bio uključen u studiju, koja je objavljena u časopisu Nature.
Kineski znanstvenici su transformirali duge niti DNK u binarni kod—sekvence 1 i 0 koje računala koriste za pohranu podataka. Počeli su s prethodno proizvedenim DNK predlošcima, na koje su dodani kraći nizovi DNK, nalik zrncima na niti. Koristeći kemijsku reakciju, pričvrstili su metilne skupine - molekule sastavljene od ugljika i vodika - na neke od tih kuglica. Metilirane kuglice predstavljale su jedinice, dok su nemetilirane kuglice djelovale kao nule u tom binarnom sustavu.
Navedeni proces oponaša način na koji stanice prirodno modificiraju DNK bez mijenjanja njezine sekvence. Stanice prirodno koriste isti proces metilacije za modificiranje DNK bez mijenjanja temeljne sekvence, što im omogućuje stabilno pohranjivanje dodatnih slojeva regulatornih informacija tijekom vremena, objašnjava Qian. Njegov tim je uspio napisati 350 bita informacija na uzorak DNK odjednom, u usporedbi s prethodnom metodom upisivanja svakog pojedinačnog bita posebno.
Visoka preciznost, stoljetan rok trajanja pohrane
Kineski znanstvenici su uspješno pohranili sliku drevnig kineskih simbola tigra te sliku pande, dohvativši ih pomoću DNK sekvencera i algoritma za ispravljanje pogrešaka. Slike su reproducirane s najmanje 97 posto točnosti.
Također su pojednostavili proces tako da je 60 studenata volontera, bez prethodnog iskustva, moglo pohraniti tekst u uzorke DNK pomoću osnovnih pribora za kemiju. Stopa pogreške u njihovom radu bila je ispod 2 posto. Qian kaže da bi to moglo dovesti do kompleta za pohranu na bazi DNK za kućnu upotrebu, za sigurnosno kopiranje važnih podataka, poput pravnih dokumenata ili fotografija i u formatu koji bi mogao trajati stoljećima.
Wang vjeruje da je DNK tehnologija posebno prikladna za arhivsko pohranjivanje i predviđa da će se, iako bi druge metode pohranjivanja mogle postati zastarjele, DNK sekvenciranje nastaviti poboljšavati u budućnosti.
Izvor: New Scientist
