Кубический миллиметр ДНК позволяет хранить 704 Тбайт

Профессор генетики Гарварда Джордж Чёрч (George Church) вместе со своей командой смогли записать на ДНК в тысячу раз больше информации, чем было достигнуто при прочих аналогичных попытках. В форме биологической молекулы была записана ещё не изданная книга руководителя проекта и его соавторов «Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves», затем было произведено чтение и копирование данных.

Исследователи давно стремились использовать ДНК в качестве носителя данных, так как она обладает невероятной плотностью записи (704 Тбайт на кубический миллиметр), стабильностью, энергоэффективностью и сроком службы до 3,5 миллиардов лет. В то время как другие экспериментальные методы хранения данных вроде квантовой голографии требуют очень низких температур и грандиозных затрат энергии, ДНК остаётся стабильной при комнатной температуре. Джордж Чёрч отмечает, что даже в пустыне данные на ДНК сохранятся 400 тысяч лет.

Команда также отвергла так называемый метод «выстрела из дробового ружья», который собирает крупные последовательности ДНК путём определения перекрытий в коротких фрагментах. Вместо этого учёные взяли пример с информационных технологий, и закодировали книгу в 96-битные блоки, каждый из которых имел 19-битный адрес для управления сборкой. Потребовалось 54 898 таких блоков для кода книги, включающего JPEG-изображения и HTML-форматирование.

Скорость чтения и записи на ДНК ниже, чем у других носителей, из-за условий химических реакций, а не взаимодействия физических сил, но этот метод отлично подходит для архивирования огромных объёмов данных. Около четырёх грамм ДНК теоретически могут сохранить весь объём цифровых данных, который производит человечество за год.

В отличие от других подобных проектов команда Чёрча целенаправленно отказалась от использования живых клеток бактерий для записи на ДНК, прибегнув вместо этого к неким промышленным ДНК-микрочипам. Как пояснил профессор, в организме данные занимают лишь малую часть, остальное пространство не будет использоваться по назначению, кроме того, при помещении ДНК в живую клетку, последняя начинает воздействовать на него, мутируя код.

Команда учёных Гарварда призывают к тщательному наблюдению и контролю за синтетической биологией, продуктами и инструментами. Исследователи выступают против ДНК-записи до тех пор, пока в полной мере не будут выяснены безопасность, надёжность и этичность использования ДНК для этих целей.

http://3dnews.ru/