Visi pasaulio duomenys arbatiniame šaukštelyje. Mokslininkai išmoko saugoti duomenis DNR (Video)

DNR gali talpinti duomenis tokiu didžiuliu tankiu, jog visa informacija pasaulyje, sutilptų į arbatinį šaukštelį. Todėl mokslininkai į DNR žiūri ne tik kaip į genetinės informacijos nešiklį, bet ir kaip į sprendimą vis didėjančiam saugomų duomenų kiekiui. Grupė mokslininkų iš Singapūro nacionalinio universiteto (NUS) yra pasiryžusi paversti mūsų „statybinius gyvybės blokus“ savotiškais „flash drive“. Jie sukūrė naują duomenų įrašymo į DNR ir skaitymo iš DNR metodą, kurį pavadino „BacCam“. Tai atrodo kaip kamera, tačiau užuot fiksavusi šviesą juostoje, ji naudoja šviesą, kad koduotų informaciją į DNR, rašo „New Atlas.“

Mokslininkai atkreipė dėmesį į DNR, nes gamta ją tobulino milijardus metų. Ji yra miniatiūrinė, atspari išoriniams poveikiams ir galinti saugoti didžiulius duomenų kiekius. Kitaip tariant, tai idealus kandidatas patikimam informacijos nešikliui, kuris egzistuoja šimtus milijonų metų. Kokį kiekį mums įrašo gamta „gamyklinėje“ konfigūracijoje? Sunku įvardyti tikslius skaičius, aiškumo dėlei galime pasakyti, kad jei visą savo pasaulio skaitmeninę informaciją supakuosime į DNR, tai ji tilps į mažesnį nei cukraus kubelis tūrį.

Tačiau ne viskas taip sklandu, kai kalbame apie DNR pavertimą būsimu saugojimo įrenginiu, nes dirbti su DNR yra nepaprastai sunku. 

Kaip vyksta eksperimentinis duomenų įrašymas į DNR? Pagalvokite apie ląstelės viduje esančią DNR kaip apie neeksponuotą fotojuostą, kuri tik laukia, kol joje atsiras vaizdas. Vietoj objektyvo ir užrakto šviesai užfiksuoti mokslininkai naudoja lazerius ir optogenetiką – būdą manipuliuoti ląstelėmis šviesa. Tai leidžia duomenis įspausti į DNR. Kiekvienam duomenų bitui pažymėti naudojami brūkšninio kodavimo metodai. Ateityje mašininio mokymosi algoritmai gali būti naudojami duomenims tvarkyti ir išgauti.

Dar įspūdingiau yra tai, kad šis metodas leidžia gauti ir saugoti kelis vaizdus vienu metu. Be to, jis yra pigesnis ir lengvesnis nei dirbtinės DNR kūrimas. O gyvų bakterijų panaudojimas šiam procesui reiškia, kad ląsteles lengviau išlaikyti kasdienėmis sąlygomis.

Šiame tyrimo etape mokslininkai iš tikrųjų sukūrė pirmąjį „tiesioginį skaitmeninį fotoaparatą“. Tai didelis žingsnis į priekį, atveriantis galimybes toliau taikyti DNR informacijos saugojimui ir integruoti mūsų technologijas į biologines struktūras. Išradimas galėtų būti pagrindas būsimiems informacijos saugojimo ir įrašymo proveržiams.

Vieną dieną jūsų nuotraukos, muzika ar dokumentai bus saugomi mažytėse DNR gijose, ir tai dar kartą įrodo, kad kartais geriausi pažangos sprendimai yra tie, kuriuos pati gamta šlifavo per milijardus metų.