S_022025_RING Advertisement S_022025_RING Advertisement S_022025_RING Advertisement

DNA „počítač“ dokáže uložiť PB dát na tisíce alebo aj milióny rokov

0

DNA počítač je o krok bližšie vďaka novej technológii, ktorá dokáže uchovávať petabajty údajov v DNA na tisíce alebo dokonca milióny rokov. Systém je schopný aj spracovávať dáta, čo sa ukázalo pri riešení sudoku. Každá bunka v našom tele pojme približne 800 MB údajov, a keďže sa skladáme z biliónov buniek, nie je prekvapujúce, že vedci pracujú na tom, aby využili tento neuveriteľne efektívny prirodzený systém na ukladanie údajov.

No nie je to jednoduché. DNA je dosť krehká na túto prácu, môže byť ťažké do nej spoľahlivo zapisovať, čítať, presúvať a spracovávať informácie. V nedávnej štúdii však vedci tvrdia, že vyvinuli nový systém, ktorý dokáže tieto problémy vyriešiť. Kľúčom je mäkký polymérny materiál, ktorý funguje ako lešenie pre DNA, ktoré možno dehydratovať na dlhodobé skladovanie údajov a rehydratovať na ich opätovné získanie. Výskumníci tieto polymérne štruktúry nazývajú dendrikoloidy.

Začínajú na mikroúrovni, ale rozvetvujú sa od seba hierarchickým spôsobom, aby vytvorili sieť nanometrových vlákien. Táto morfológia vytvára štruktúru s veľkou plochou povrchu, čo umožňuje uložiť DNA medzi nanovlákna bez toho, aby sa obetovala hustota dát, ktorá robí DNA atraktívnou na ich ukladanie. Táto technika umožňuje ukladať údaje s neuveriteľne vysokou hustotou 10 PB na cm3. Inak povedané, je to 10 miliónov GB v priestore veľkosti kocky cukru.

S_022025_S25 Advertisement

Dendrokoloid dokáže uchovať súbory lepšie ako holá DNA a môže prejsť viac ako 170 dehydratačnými/rehydratačnými cyklami v porovnaní so 60 cyklami pri holej DNA. Táto metóda by mohla byť vhodná na dlhodobé archívne uchovávanie. Vedci predpokladajú, že DNA uložená na ich polymérových nanovláknach by mala polčas rozpadu približne 6000 rokov pri teplote 4 °C a neuveriteľné 2 milióny rokov, keby bola zmrazená pri -18 °C.

Aby bolo možné zapísať údaje do DNA, algoritmy ich najprv prevedú na sekvencie nukleových kyselín – známe písmená ACGT kódu DNA. Konkrétne časti informácií možno získať pomocou molekúl RNA, ktoré skopírujú údaje z DNA, a následným sekvenovaním tejto RNA. To znamená, že na rozdiel od niektorých existujúcich techník na čítanie údajov z DNA nemusíte DNA zničiť. Nový systém umožňuje aj výpočty priamo v DNA pomocou enzýmov. To bolo demonštrované tým, že systém riešil zjednodušené šachové úlohy 3 × 3 a sudoku.

„Schopnosť rozlíšiť DNA informácie od nanovlákien, na ktorých sú uložené, nám umožňuje vykonávať mnoho rovnakých funkcií, aké môžete robiť s elektronickými zariadeniami,“ povedal Kevin Lin, prvý autor štúdie. „Môžeme kopírovať informácie DNA priamo z povrchu materiálu bez poškodenia DNA. Môžeme tiež vymazať cielené časti DNA a potom ich prepísať na rovnaký povrch, tak ako možno vymazať a prepísať informácie uložené na pevnom disku.

Výskum bol publikovaný v časopise Nature Nanotechnology.

Zdroj: newatlas.com.

Zdroj Foto: depositphotos.com.

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať