A DNS lehet a jövő adattárolója

A DNS lehet a jövő adattárolója

Ha információtárolásról van szó, a legmodernebb merevlemezek sem kelhetnek versenyre a DNS-sel: a genetikai kódunkat hordozó anyag grammonként több milliárd gigabájt tárolására képes. Egy milligrammnyi DNS képes lenne tárolni a Kongresszusi Könyvtár összes kötetének anyagát, és még rengeteg hely is marad más célokra. Az erről való elmélkedés többnyire persze csak elméleti síkon zajlott ‒ egészen mostanáig. Egy új projekt során a kutatók sikeresen kódoltak egy genetika tankönyvet egyetlen pikogramm DNS-ben (10ˆ-12 gramm). Az eredmény forradalmasíthatja az adattárolás iparágát.

Egy páran már próbálkoztak azzal, hogy élő sejtek genomjába írtak bele adatokat. Ezzel kapcsolatban azonban számos probléma merül fel, a legjelentősebb közülük, hogy a sejt előbb-utóbb elpusztul, ami meglehetősen szomorú módja az adatvesztésnek. A másik gond, hogy az élő sejt DNS-e változik, replikálódik, javító mechanizmusok indulnak be rajta, mutációk történnek a kódban, így a tárolt adatok minősége folyamatosan romlik.

George Church, a Harvard Orvostudományi Egyetem szintetikus biológusa és kollégái ezt a problémát úgy oldották meg, hogy egy olyan DNS-en alapuló adattároló-rendszert kreáltak, amely egyáltalán nem tartalmaz sejteket. Egy tintasugaras nyomtató kémiai úton szintetizált, rövid DNS-fragmentumokat nyomtat egy üvegchipre. A digitális kódolás úgy történik, hogy a kisebb egységekre (blokkokra, fragmentumokra) bontott adathalmazban a biteket a DNS bázisaival (A, C, G, T) kódolják egyesek és nullák helyett. A fragmentumok egyúttal egy-egy digitális „vonalkódot” is hordoznak, amely azt az információt tartalmazza, hogy az adatblokk hol helyezkedett el az eredeti fájlban. Az információ leolvasásához egy DNS-szekvenálóra és egy számítógépre van szükség, amely sorba rendezi a töredékeket, és visszafordítja bináris kóddá, majd eredeti formátumába a fájlt. A gép az esetleges hibákat is kijavítja: minden adatblokk több ezer kópiában tárolódik, így bármiféle hiba azonnal kijavítható ezek összevetése révén.

A rendszer működőképességét úgy demonstrálták, hogy DNS-chipekre archiváltak egy genetika tankönyvet. A chipről visszanyert adatokban millió bitenként két hibát detektáltak, ami a gyakorlatban minimális mennyiségű „elgépelést” jelentett. Ez a hibaszázalék vetekszik a DVD-k pontosságával, és sokkal jobb annál, amit a mágneses merevlemezek nyújtanak. A DNS-chipek pedig aprócska méretüknek köszönhetően a legnagyobb információsűrűséggel bíró adathordozókká léptek elő.

Egy ideig még biztosan várni kell arra, hogy genetikai anyagra cseréljük merevlemezünket, mivel a DNS-szekvenáló és a többi összetevő ára miatt a technológia egyelőre túl drága ahhoz, hogy piacra kerüljön. A fejlődés ütemét véve alapul azonban csak idő kérdése, hogy a szakértők előálljanak az olcsóbb, gyorsabb és kisebb helyet igénylő megoldásokkal. 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward