מזונות חשובים
- חוקרים מצאו דרך להרחיב את יכולת ה-DNA להחזיק מידע.
- זה חלק ממאמץ להשתמש ב-DNA לאחסון נתונים במחשב.
-
נתונים המוחזקים באחסון DNA עשויים להיות ניתנים לאחזור לאחר אלפי שנים.
אולי יום אחד תוכל להחליף את הכונן הקשיח שלך בהתקן אחסון העשוי מ-DNA, וזו יכולה להיות דרך ארוכת טווח לאחסן מידע.
חוקרים המציאו לאחרונה שיטה להרחבת אחסון הנתונים של DNA על ידי הרחבה מלאכותית של אלפבית ה-DNA. זה חלק ממאמץ רחב להשתמש ב-DNA כדי להחזיק מידע מחשב.
"DNA צפוף פי מיליון ממכשיר האחסון הדיגיטלי הצפוף ביותר", אמר לואיס סז, פרופסור למדעי המחשב והנדסה שלומד אחסון DNA באוניברסיטת וושינגטון, בראיון למייל ל-Lifewire.
אחסון לאורך זמן
DNA מכיל ארבעה כימיקלים - אדנין, גואנין, ציטוזין ותימין - המכונים לרוב בראשי התיבות A, G, C ו-T. הם יוצרים את הסליל הכפול המפורסם לשילובים שמדענים יכולים לפענח או לרצף. החוקרים הרחיבו את הקיבולת הרחבה ממילא של ה-DNA לאחסון מידע על ידי הוספת שבעה בסיסים נוקלאובסים סינתטיים למערך הקיים בן ארבע האותיות.
"תארו לעצמכם את האלפבית האנגלי", אמרה קאסרה טבאטאבאי, חוקרת במכון בקמן למדע וטכנולוגיה מתקדמים ומחברת שותפה למחקר זה, במהדורה לעיתונות. "אם היו לך רק ארבע אותיות להשתמש, היית יכול ליצור רק כל כך הרבה מילים. אם היה לך את האלפבית המלא, היית יכול לייצר צירופי מילים בלתי מוגבלים.זה אותו דבר עם DNA. במקום להמיר אפסים ואחדים ל-A, G, C ו-T, נוכל להמיר אפסים ואחדים ל-A, G, C, T, ולשבע האותיות החדשות באלפבית האחסון."
צוות המחקר היה הראשון שהשתמש בנוקלאוטידים שעברו שינוי כימי לאחסון מידע ב-DNA, אבל הם היו צריכים למצוא דרך חדשה לפרש אותו. הם שילבו למידת מכונה ובינה מלאכותית (AI) כדי לפתח שיטת עיבוד קריאת רצף DNA לזיהוי כימיקלים שהשתנו מכימיקלים טבעיים.
"ניסינו 77 שילובים שונים של 11 הנוקלאוטידים, והשיטה שלנו הצליחה להבדיל כל אחד מהם בצורה מושלמת", צ'או פאן, סטודנט לתואר שני באוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין ומחבר שותף בנושא זה מחקר, נאמר במהדורת החדשות. "מסגרת הלמידה העמוקה כחלק מהשיטה שלנו לזהות נוקלאוטידים שונים היא אוניברסלית, מה שמאפשר הכללה של הגישה שלנו ליישומים רבים אחרים."
נקודה אחת לטובת ה-DNA כאמצעי אחסון היא העמידות שלו. "תחשוב 1000 שנים - זכור את ה-DNA העתיק שנמצא", אמר סז.
DNA לעולם לא יתיישן.
מדענים יכולים לרצף גדילים מאובנים כדי לחשוף היסטוריות גנטיות ולהפיח חיים בנופים שאבדו מזמן.
"בתקופה שבה אנו מתמודדים עם אתגרי אקלים חסרי תקדים, לא ניתן להפריז בחשיבותן של טכנולוגיות אחסון בר-קיימא", אמרה אולגיה מילנקוביץ', פרופסור להנדסת חשמל ומחשבים ומחברת שותפה של המחקר. עדכון חדשותי. "צצות טכנולוגיות חדשות וירוקות להקלטת DNA שיהפכו את האחסון המולקולרי חשוב עוד יותר בעתיד."
אחסון כל הדברים שלנו
DNA יכול להיות המקום המושלם לשמור את הנתונים המתפתחים של האנושות. דו ח עדכני מעריך שבשנת 2020, אנשים יצרו נתונים השווים ל-400 מיליארד טרה-בייט או 40 'קופסאות נעליים' של אחסון נתוני DNA.
התרגול של אחסון המידע שלך על DNA הולך ומתקרב למציאות. "עבור אחסון של נתונים יקרי ערך קטנים, ה-DNA בר קיימא היום - תחשוב על 100 אלפי MBs", אמר Ceze.
15 חברות טכנולוגיה ומוסדות בשנה שעברה יצרו ברית לקידום אחסון נתוני DNA. מיקרוסופט אמרה שהיא הדגימה מערכת אוטומטית לחלוטין המסוגלת לאחסן ולאחזר נתונים מ-DNA; החברה גם אחסנה 1GB של נתונים ב-DNA ושחזרה אותם.
אבל Ceze צופה שיעברו חמש עד 10 שנים עד ש-DNA יוכל להתחרות בפתרונות גיבוי מיינסטרים כמו כוננים קשיחים אופטיים. בשלוש השנים האחרונות ראינו פיצוץ של עניין בטכנולוגיה, "DNA לעולם לא יתיישן", אמר סז. "יש 'פער אוויר' טבעי, שרצוי לביטחון. [אבל] אלו נכסים נחשקים מאוד לאחסון לטווח ארוך."
