DNK računala se sve više približavaju

Nedavno je DNA privukla sve više pozornosti kao alternativu tradicionalnim pogonima. Njegove prednosti u svojoj sposobnosti: na primjer, Europska organizacija za nuklearna istraživanja (CERN), koja upravlja zloglasnim Velikim hadronskim sudaračem, proizvodi 15 petabajta informacija godišnje. Koliko tvrdih diskova ili CD-a ili magnetske trake možete sami računati. No za to će trebati samo oko 7 grama DNA - osim, naravno, ako se koristi metoda kodiranja koju je predložila skupina istraživača iz Europskog laboratorija za molekularnu biologiju u Heidelbergu (EMBL, Njemačka)..

Općenito govoreći, ne tako davno smo izvještavali o revolucionarnom radu stručnjaka s Harvarda (SAD), čija metoda omogućuje snimanje informacija u DNK bez sudjelovanja žive stanice. U svojim eksperimentima, znanstvenici iz EMBL-a radili su na istoj količini informacija kao i Harvardi - oko 5,2 milijuna bitova. Koja je razlika između ta dva načina? U tehnologiji kodiranja. Harvardski znanstvenici koristili su jednostavan kod u kojem su različite baze DNA odgovarale nuli (adenin i citozin) ili jedna (guanin i timin). Ova metoda često je dovela do pojave dugih fragmenata koji se sastoje od jednog slova, a sekvenciranje stroja na takvim monotonim komadima je sklon pogreškama, tj. Postoji opipljiv rizik od izobličenja informacija..

Istraživači EMBL komplicirali su kod tako što svaki bajt (za koji se zna da ima osam bitova) odgovara određenoj "riječi" od pet osnovnih slova (na primjer, AASTT). Osim toga, razbili su cijeli niz informacija u preklapajuće fragmente DNA od 117 nukleotida (koji su, prema izvornom djelu, sadržavali i adresu ovog određenog podatka). Međusobno preklapanje omogućilo je provjeru pogreške, određivanje položaja fragmenta informacija u odnosu na ostale tri. Drugim riječima, stvoren je informacijski kontekst koji omogućuje ispravno čitanje riječi, čak i ako se u nju uvukla određena dvosmislenost zbog pogreške. Primjerice, riječ "luk" može postojati ravnopravno s riječju "livada", ali kontekst neće dati pogrešku: ne možete pucati s "livade".

Koristeći ovu metodu, istraživači su pretvorili u DNA 154 Shakespeareova soneta, govor Martina Luthera Kinga "Imam san", klasični članak Watsona i Cricka o strukturi DNA, fotografijama osoblja instituta i opisu metode kojom se informacije pretvaraju u DNK. Prema autoru rada u časopisu Nature, uspjeli su vratiti izvorne informacije iz DNK sa 100-postotnom točnošću..

Mediji za pohranu temeljeni na DNA mogu postati ne samo obimniji, nego i pouzdaniji od uobičajenih tvrdih diskova i kompaktnih diskova. Na kraju, mamutova DNK ležala je u hladnoj zemlji od 60 tisuća godina s gotovo nikakvim gubitkom informacija. Ali za sada, glavni problem s takvim manipulacijama DNK informacijama ostaje njihova visoka cijena. Kodiranje DNK od jednog megabajta koštalo je 12.400 dolara. Još će 220 dolara biti potrebno za uklanjanje i vraćanje ovog megabajta iz DNK. Međutim, sami istraživači su uvjereni da će metoda s vremenom postati jeftinija, a nakon pola stoljeća moći će se, primjerice, obraditi veliki niz važnih, ali rijetko korištenih informacija (poput istih podataka iz LHC-a)..