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.
Источник
|
