По части хранения информации жесткие диски и в подметки не годятся ДНК. Наш генетический код умещает миллиарды гигабайтов в одном грамме. В одном миллиграмме молекулы может быть зашифрована вся Библиотека конгресса США целиком и еще останется уйма места. Но до настоящего момента это было лишь теорией. В новом исследовании ученым удалось сохранить целый учебник по генетике в пикограмме ДНК (одна триллионная грамма). Это прорыв, который может полностью изменить наши возможности по сохранению информации.
Несколько групп ученых пытались записать данные в геном живой клетки. Однако в этом методе есть несколько недостатков. Во-первых, клетки могут погибнуть. Во-вторых, они делятся, со временем появляются новые мутации, из-за которых данные могут оказаться недостоверными.
Чтобы избежать этих проблем, ученые во главе с Джорджем Черчем (George Church), биологом из Гарвардской медицинской школы в Бостоне (Harvard Medical School), создали на базе ДНК систему по архивированию информации безо всякого использования клеток. Вместо этого струйный принтер распыляет небольшие частички химически синтезированной ДНК на поверхности крошечной стеклянной микросхемы.
Чтобы зашифровать цифровой файл, исследователи делят его на очень маленькие блоки данных и преобразуют их не в обычный двоичный код хранения цифровой информации, а в четыре буквы ДНК — Аденин (А), Гуанин (Г), Тимин (Т) и Цитозин (Ц). Каждый фрагмент ДНК также содержит цифровой штрих-код, на котором указано расположение первоначального файла. Для считывания данных необходим синтезатор ДНК и компьютер, чтобы собрать все фрагменты по порядку и конвертировать их обратно в цифровой формат. Компьютер также исправляет ошибки: каждый блок данных копируется тысячи раз, поэтому любой сбой будет зафиксирован и исправлен при сравнении с другими копиями.
Чтобы продемонстрировать действие системы, ученые использовали микросхему ДНК и зашифровали учебник по генетике, соавтором которого является Черч. Сконвертировав книгу в ДНК и переведя ее обратно в цифровой формат, система зафиксировала лишь две ошибки на миллион битов в виде однобуквенных опечаток. Результат сравним с DVD и намного превосходит магнитные жесткие диски. А благодаря крошечному размеру микросхемы ДНК теперь являются средством хранения информации с самой высокой плотностью, сообщают исследователи.
Однако спешить с заменой жестких дисков на генетические материалы пока не придется. «Высокая стоимость синтезатора ДНК и других инструментов делает их обширное применение нецелесообразным, — говорит биолог Дэниел Гибсон (Daniel Gibson). — Но технологии быстро развиваются, и скоро они будут дешевле, быстрее и меньше».
Перевод Елены Гончаровой
Автор: John Bohannon, ScienceNOW
Комментарии
«Генетика — продажная девка империализма» — фраза, приписываемая академику Трофиму Денисовичу Лысенко. Реальное авторство принадлежит писателю-сатирику Александру Хазину, фраза содержится в его пьесе «Волшебники живут рядом» (1964).
А теперь станет гипотезой... ДНК - это просто форма для "отливки" заготовок клеток. Никакой цифровой информации ДНК не содержит. Это просто наукообразные фантазии "больших" ученых не понимающих сути и считающих, что мир - это компьютер. Надо же как-то выделится...