Pagrindiniai pasiėmimai
- Tyrėjai rado būdą, kaip išplėsti DNR gebėjimą saugoti informaciją.
- Tai dalis pastangų naudoti DNR kompiuteriniams duomenims saugoti.
-
Duomenis, saugomus DNR saugykloje, bus galima atkurti po tūkstančių metų.
Galbūt vieną dieną galėsite pakeisti standųjį diską saugojimo įrenginiu, pagamintu iš DNR, ir tai gali būti ilgalaikis informacijos saugojimo būdas.
Tyrėjai neseniai sukūrė metodą, kaip išplėsti DNR duomenų saugyklą dirbtinai išplečiant DNR abėcėlę. Tai dalis plačių pastangų naudoti DNR kompiuterinei informacijai laikyti.
„DNR yra 1 milijoną kartų tankesnė už tankiausią pagrindinį skaitmeninį saugojimo įrenginį“, – interviu el. paštu „Lifewire“sakė Luisas Ceze'as, kompiuterių mokslų ir inžinerijos profesorius, studijuojantis DNR saugojimą Vašingtono universitete.
Ilgalaikė saugykla
DNR yra keturios cheminės medžiagos – adeninas, guaninas, citozinas ir timinas, dažnai vadinami inicialais A, G, C ir T. Jie sudaro garsiąją dvigubą spiralę į derinius, kuriuos mokslininkai gali iššifruoti arba sekti. Tyrėjai išplėtė DNR ir taip didelius informacijos saugojimo pajėgumus, pridėdami septynias sintetines nukleobazes į esamą keturių raidžių grupę.
„Įsivaizduokite anglišką abėcėlę“, – pranešime spaudai sakė Kasra Tabatabaei, Beckmano pažangaus mokslo ir technologijų instituto mokslininkė ir šio tyrimo bendraautorė. „Jei galėtumėte naudoti tik keturias raides, galėtumėte sukurti tik tiek žodžių. Jei turėtumėte visą abėcėlę, galėtumėte sudaryti neribotus žodžių junginius. Tas pats su DNR. Užuot konvertavę nulius ir vienetus į A, G, C ir T, galime konvertuoti nulius ir vienetus į A, G, C, T ir septynias naujas saugojimo abėcėlės raides."
Tyrėjų komanda pirmoji panaudojo chemiškai modifikuotus nukleotidus informacijai saugoti DNR, tačiau turėjo rasti naują būdą tai interpretuoti. Jie sujungė mašininį mokymąsi ir dirbtinį intelektą (AI), kad sukurtų DNR sekos nuskaitymo apdorojimo metodą, skirtą aptikti pakeistas chemines medžiagas iš natūralių.
„Išbandėme 77 skirtingus 11 nukleotidų derinius ir mūsų metodas sugebėjo puikiai atskirti kiekvieną iš jų“, – sakė Chao Pan, Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign magistrantas ir šio klausimo bendraautoris. tyrimas, teigiama pranešime spaudai. "Gilaus mokymosi sistema, kaip skirtingų nukleotidų nustatymo metodo dalis, yra universali, todėl mūsų požiūrį galima apibendrinti daugeliui kitų programų."
DNR, kaip saugojimo laikmenos, naudai yra jos patvarumas. „Pagalvokite apie 1000 metų – prisiminkite rastą senovės DNR“, – sakė Ceze.
DNR niekada nebus pasenusi.
Mokslininkai gali sekti suakmenėjusias sruogas, kad atskleistų genetinę istoriją ir įkvėptų gyvybės seniai prarastiems kraštovaizdžiams.
„Tuo metu, kai susiduriame su precedento neturinčiais klimato iššūkiais, tvarių saugojimo technologijų svarbos negalima pervertinti“, – sakė Olgica Milenkovic, elektros ir kompiuterių inžinerijos profesorė bei tyrimo bendraautorė. pranešimas spaudai. „Atsirandamos naujos ekologiškos DNR įrašymo technologijos, dėl kurių molekulinė saugykla ateityje taps dar svarbesnė.“
Visų daiktų saugojimas
DNR galėtų būti puiki vieta kaupti besiplečiantiems žmonijos duomenims. Naujausioje ataskaitoje apskaičiuota, kad 2020 m. žmonės sugeneravo duomenų, atitinkančių 400 milijardų terabaitų arba 40 „batų dėžučių“DNR duomenų saugyklos.
Informacijos DNR saugojimo praktika artėja prie realybės. „Saugant mažus vertingus duomenis, DNR šiandien yra gyvybinga – pagalvokite apie 100 MB“, – sakė Ceze'as.
Penkiolika technologijų įmonių ir institucijų praėjusiais metais sudarė aljansą, siekdamos tobulinti DNR duomenų saugojimą. „Microsoft“teigė pademonstravusi visiškai automatizuotą sistemą, galinčią saugoti ir gauti duomenis iš DNR; bendrovė DNR taip pat išsaugojo 1 GB duomenų ir juos atkūrė.
Tačiau Ceze prognozuoja, kad praeis 5–10 metų, kol DNR galės konkuruoti su pagrindiniais atsarginių kopijų kūrimo sprendimais, tokiais kaip optiniai standieji diskai. Per pastaruosius trejus metus susidomėjimas technologija išaugo, "DNR niekada nebus pasenusi", - sakė Ceze. "Yra natūralus" oro tarpas ", kuris yra pageidautinas dėl saugumo. [Bet] tai yra labai pageidautinos savybės ilgalaikiam saugojimui."
