Открића

ДНК као хард-диск будућности

Само један грам ДНК, теоретски, има капацитет да ускладишти целокупне податке гиганата попут Гугла и Фејсбука 

Текст: Тијана Марковић

За разлику од традиционалних, папирних списа и књига, које кроз историју познајемо као чуваре информација, хард-дискови и остала модерна технологија немају ни изблиза толико дуг рок трајања. Због тога, научници већ неко време покушавају да пронађу најбољи начин за што трајније складиштење информација.

Научници са ETH универзитета у Цириху сматрају да решење лежи управо у складиштеном систему података који се налази у свакој живој ћелији, у ДНК. Дошли су на идеју да искористе те капацитете ДНК и да их искомбинују са стабилношћу ДНК пронађене у фосилима.

Оно што чини ДНК толико примамљивом за одлагање података јесте велика густина информација које се могу депоновати у нуклеобазама. Свака од њих може да представи најмање један бит података, док једна жива ћелија може садржати милионе нуклеобаза.

Само један грам ДНК, теоретски, има капацитет да ускладишти целокупне податке гиганата попут Гугла и Фејсбука. На овај начин, један грам ДНК би могао да садржи 455 ексабајта, где је један ексабајт еквивалентан милијарди гигабајта.

Ако се упореде са ДНК, све модерне магнетске и електронске меморије представљају праве патуљке по густини смештања података.

Познато је да генетски материјал може, на компактан начин, садржати велике количине информација, али покушаји су до сада осујећени хемијском деградацијом и грешкама у секвенцирању, што доводи до проблема и непоузданости преузетих кодираних података.

Проблем са ДНК материјалом је његово пребрзо разлагање, али се одржавање интегритета података може постићи заштитом изоловане ДНК. Истраживачи  су овај проблем решили енкапсулацијом ДНК из „синтетичких фосила“ направљених од стакла, као што сама природа штити овај материјал у окамењеним биоматеријама.

Заштита ДНК је практичнија, бар физички гледано, него чување магнетске траке, пре свега, због њене превелике густине чувања података. Једна капсула може да садржи податке свих магнетних трака које се налазе на полицама једног већег регала.

Међутим, складиштење информација у ДНК није нимало тривијално. Релативно је јасно да оно тренутно, и у ближој будућности, неће моћи потпуно да замени хард-дискове. Када се једном унесу подаци у ДНК материјал, не може се извршити даља модификација. Читање из фосилних силиката ради се растварањем стакла у флуоридима и на тај начин ће се материјал издвојити неоштећен. Ипак, након разлагања ДНК, материјал остаје незаштићен и изложен другим елементима, а тиме је и вероватније његово оштећење.

Током експеримента на Универзитету у Цириху, када су складиштени и анализирани ДНК ланци у симулираном окружењу од пре 10.000 година, на 40 степени Фаренхајта (четири степена Целзијуса), појавила се најмање једна грешка у око 80 одсто употребљених ланаца. Око осам одсто ланаца је потпуно изгубљено.

Упркос овим подацима, истраживачи из Цириха су оптимистични да ће у догледно време решити овакве проблеме и тврде да њихова истраживања могу да доведу до „снимања“ података у ДНК који ће моћи да се сачувају 10.000 година и дуже. 

ОТКРИЋА

Свакога дана се у свету објави више хиљада нових открића. Која од њих су заиста битна? Која мењају научну парадигму? И како разумети шта се заправо дешава на научним фронтовима?

Истражите текстове из рубрике ОТКРИЋА.

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs