Las etiquetas químicas adheridas a unidades de ADN disponibles en el mercado pueden codificar datos fácilmente. Crédito: Nobeastsofierce/SPL
era ADN Almacén de datos utilizado por la humanidad. Durante miles de años. Es potente, compacto y tan rico en información que un gramo puede contener datos suficientes para 10 millones de horas de datos de alta definición. video.
Pero siempre hay margen de mejora.
Un método innovador permite ahora que el ADN almacene información como código binario, las mismas cadenas de ceros y unos que utilizan las computadoras estándar. Algún día esto podría ser más barato y más rápido que codificar información en las secuencias de bloques de construcción que componen el ADN, que es el método utilizado por las células y la mayoría de los esfuerzos para codificarlas. Aprovechar el ADN para almacenar datos generados artificialmente.
El método es tan sencillo que 60 voluntarios de diversos orígenes pudieron utilizarlo para almacenar el texto de su elección. Muchos de ellos inicialmente no pensaron que la técnica funcionaría, dice Long Qian, biólogo sintético computacional de la Universidad de Pekín en Beijing y autor del estudio.1 Descripción de esta técnica.
“Cuando vieron la secuencia y acertaron con el guión, empezaron a pensar que realmente podían hacerlo”, dice. El estudio fue publicado hoy en naturaleza.
memoria corta
Esta técnica es sólo una de muchas Esfuerzos para convertir el ADN en una alternativa sostenible Para el estándar, Opciones de almacenamiento electrónicoque no puede seguir el ritmo de la creciente producción de datos en el mundo. “Estamos alcanzando límites físicos”, afirma Nicholas Ghez, físico del Instituto de Investigación Tecnológica de Georgia en Atlanta. “Y estamos produciendo cada vez más datos todo el tiempo”.
Cómo hacer que sus datos científicos sean accesibles, detectables y útiles
La enorme capacidad de almacenamiento del ADN lo convierte en una alternativa atractiva. Es más, si está protegido de la humedad y los rayos UV, El ADN puede durar cientos de miles de años. Por el contrario, los discos duros electrónicos deben reemplazarse cada pocos años o los datos se dañarán.
La forma más obvia de almacenar información en el ADN es incorporar los datos en una secuencia de ADN, un proceso que requiere fabricar una cadena de ADN desde cero. Este método es lento y mucho más caro que el almacenamiento electrónico de datos, afirma Albert Keung, biólogo sintético de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh.
Para desarrollar un método más barato y rápido, Qian y sus colegas buscaron… Genoma: una colección diversa de moléculas que las células utilizan para controlar la actividad de los genes. Sin modificar la propia secuencia del ADN. Por ejemplo, Se pueden agregar o eliminar moléculas llamadas grupos metilo del ADN Para modificar su función
Qian y sus colegas desarrollaron un sistema en el que una serie de “trozos” cortos de ADN ya preparados (con o sin grupos metilo) se pueden agregar a un tubo de reacción para formar la cadena de ADN en crecimiento con el código binario correcto. Para recuperar datos, los investigadores utilizan tecnología de secuenciación de ADN Puede detectar grupos metilo a lo largo de una cadena de ADN. Los resultados se pueden interpretar como código binario, correspondiendo la presencia de un grupo metilo a 1 y la ausencia a 0.
Imagen de panda en ADN
Como esta tecnología utiliza fragmentos de ADN ya preparados, se puede optimizar aún más para la producción en masa, afirma Keung. Esto lo haría mucho más económico que fabricar una cadena de ADN personalizada para cada información que se almacene. El próximo obstáculo, afirma, será ver qué tan bien el sistema maneja grandes conjuntos de datos.
Como un paso hacia ese objetivo, Qian y sus colegas codificaron las instrucciones y luego las leyeron para crear una imagen de un tigre frotándose de la dinastía Han en la antigua China y una imagen en color de un panda en un entorno verde y exuberante. Las imágenes están codificadas en aproximadamente 270.000 unos y ceros, o “bits”.
Por ahora, este campo aún necesita reducir costos antes de poder competir con el almacenamiento electrónico de datos, afirma Gies. “El almacenamiento de ADN todavía tiene un largo camino por recorrer antes de que adquiera importancia comercial”, afirma. “Pero se necesita tecnología disruptiva”.