Революционная технология сделала возможной хранение данных на ДНК

Как и во многих технологиях, природа давно превзошла нас в плане хранения данных - всего один грамм ДНК может хранить 215 миллионов ГБ данных. Но искусственные системы хранения данных ДНК могут вскоре стать более практичными благодаря новой технологии DORIS, которая может читать и записывать файлы при комнатной температуре, не повреждая ДНК.

Каждая клетка вашего тела содержит ошеломляющее количество информации, закодированной в виде ДНК. Использование этой системы хранения данных является невероятно захватывающей перспективой. Ученые утверждают, что предельная плотность позволит нам хранить весь доступный Интернет - около 700 миллиардов ГБ - в обувной коробке.

Наряду с этой плотностью приходит долголетие. Наши лучшие твердотельные накопители и диски Blu-Ray имеют срок службы не более нескольких десятилетий, и даже тогда, только если они находятся в оптимальных условиях. ДНК, с другой стороны, потенциально может хранить данные миллионы лет.

К сожалению, в настоящее время это не практично в больших масштабах из-за некоторых трудоемких процессов чтения и записи данных. Но в новом исследовании исследователи из Университета штата Северная Каролина (NCSU) сделали прорыв в преодолении некоторых из этих барьеров.

"Большинство существующих систем хранения данных ДНК полагаются на полимеразную цепную реакцию (ПЦР) для доступа к хранимым файлам, что очень эффективно при копировании информации, но представляет некоторые существенные проблемы", - говорит Альберт Кеунг, соавтор исследования. "Мы разработали систему под названием« Динамические операции и многоразовое хранилище информации », или DORIS, которая не использует PCR. Это помогло нам устранить некоторые из ключевых препятствий на пути практического внедрения технологий хранения данных ДНК".

В системах, построенных на ПЦР, информация закодирована в цепях ДНК, которые свободно плавают в "генетическом супе". Связывающие праймеры последовательности прикрепляются к концам этих цепей и действуют как имена файлов. Когда требуется конкретный файл, ПЦР используется для поиска в супе правильной последовательности, связывающей праймер, и информация в прикрепленной цепи ДНК извлекается и копируется.

Проблема заключается в том, что для достижения этой последовательности связывания праймера суп необходимо нагреть, а затем охладить, чтобы разорвать двухцепочечную ДНК на части. Это постепенно разрушает исходные файлы, и это означает, что технологии нагрева и охлаждения должны быть интегрированы. Все это затрагивает практичность систем хранения данных ДНК.

Но исследователи в новом исследовании говорят, что их система обходит эти проблемы. Звучит просто - последовательности связывания праймеров DORIS состоят из одноцепочечного хвоста ДНК, который свисает с конца. Это позволяет системе находить и извлекать файлы без необходимости вскрывать зашифрованные нити ДНК.

"Другими словами, DORIS может работать при комнатной температуре, что делает гораздо более целесообразным разработку технологий управления данными ДНК, которые являются жизнеспособными в реальных сценариях", - говорит Джеймс Так, соавтор исследования.

Команда также говорит, что это может повысить плотность информации в DORIS, и она не потребляет оригинальный файл при чтении. Эти нависающие последовательности также могут быть изменены по требованию, чтобы пользователи могли переименовывать или удалять файлы и даже блокировать их, чтобы другие пользователи не могли их найти.

В настоящее время DORIS является эффективным доказательством концепции, но исследователи планируют продолжить работу над ней, чтобы сделать систему более эффективной.

Напомним, ранее сообщалось, что создан новый носитель информации на кристаллах соли.

Источник