Forskere fra Cavendish Laboratory ved University of Cambridge kunngjorde opprettelsen av en metode som gjør at krypterte data kan lagres i DNA-molekyler, samt omskrives. Forskere snakket om dette i tidsskriftet Nano Letters.
Forskere fra Cavendish Laboratory ved University of Cambridge kunngjorde opprettelsen av en metode som gjør at krypterte data kan lagres i DNA-molekyler, samt omskrives. Forskere snakket om dette i tidsskriftet Nano Letters.
Ideen med å lagre informasjon ved bruk av genetisk kode er å syntetisere lange DNA-molekyler med individuelle sekvenser av grunnleggende blokker. Datainnspillingstettheten, som oppnås på denne måten, er størrelsesordener høyere enn i eksisterende magnetiske eller faststoffteknologier, og lagringstiden når tusenvis, ikke titalls år. Holdbarheten og tettheten av DNA-dataene vil være spesielt nyttig for arkivering, om ikke for noen betydelige begrensninger.
"En av de største utfordringene er å lage DNA," sier Ulrich Keizer, professor i anvendt fysikk ved Cambridge University. - De novo-syntesen av DNA-molekyler med gitte sekvenser av basiske enheter er ganske lang, veldig arbeidskrevende og krever bruk av enzymer. Men med vår tilnærming har det blitt enklere - det er som å bygge en modell fra LEGO-klosser. Du bare blander ingrediensene, varmer og avkjøler dem."
Det er også tregt og dyrt å lese data lagret i DNA-sekvenser. Sekvenseringsteknologi har kommet langt, men den er fortsatt veldig avhengig av å lage milliarder av kopier av et molekyl for å forsterke signaler fra proteininteraksjoner. En alternativ sekvenseringsmetode passerer et DNA-molekyl gjennom en nanopore og leser sekvensen i sanntid basert på endringer i ionestrøm når forskjellige basepar går gjennom den. Selv om det er billigere og mer effektivt, er det fortsatt for tidkrevende å lese biter fra en DNA-sekvens på denne måten for lagringsteknologier.
Forfatterne av det nye verket har utviklet en tilnærming som lar deg enkelt og nøyaktig lese informasjon ved å bruke nanoporer og skrive den ned ved ganske enkelt å blande stoffer. Nøkkelen til den nye tilnærmingen er å kontrollere "annealing" av de klebrig ender av enkeltstrenget DNA. Nukleotidsekvensen i DNA-ryggraden er den samme i alle molekyler som brukes, men den komplementære strengen som er biotinylert kan inneholde andre baser. Når den komplementære strengen er biotinylert, vil den binde seg til streptavidinmolekyler, noe som gjør det enkelt å oppdage endringer i ionestrøm når DNA passerer gjennom nanoporen. Følgelig blir tilstedeværelsen av dette stoffet på en bestemt del av DNA registrert i leseprogrammet som "1", og dets fravær som "0".
Den nye teknologien for å skrive og lese informasjon bruker et ekstra enkeltrådet DNA som fremdeles stikker ut etter funksjonalisering, noe som gjør det enkelt å slette og skrive om informasjon. Dataene forblir kryptert av de biotinylerte filamentene som stikker ut. Dette er mulig fordi bare noen som kjenner sekvensen til de klebrige ender av enkeltstrenget DNA, vil vite hvilken sekvens den komplementære strengen som er koblet til streptovidin må ha for å få sekvensen til en og nuller oppnådd ved nanoporesekvensering. Nå planlegger forskerne å skalere opp teknologien, til å eksperimentere med andre stoffer enn streptovidin for å forbedre effektiviteten til prosessene for registrering og sletting av informasjon.
Forfatter: Nikita Shevtsev
Salgsfremmende video:
