DNA ukladá údaje do bitov po epigenetickej aktualizácii

Ein neues Verfahren ermöglicht es, DNA als binären Speicher zu nutzen. Forscher an der Peking-Universität zeigen, wie epigenetische Änderungen Daten effizient speichern können.
Nový postup umožňuje DNA používať DNA ako binárnu pamäť. Vedci z Pekinskej univerzity ukazujú, ako môžu epigenetické zmeny efektívne ukladať údaje. (Symbolbild/natur.wiki)

DNA ukladá údaje do bitov po epigenetickej aktualizácii

DNA bola . Tvrdé a kompaktné je, že je také informácie, že gram dostatočného množstva údajov na 10 miliónov hodín vysokého rozlúčenia Môže uložiť.

Ale vždy existuje priestor na vylepšenia.

Nová metóda teraz umožňuje informácie uložiť informácie v DNA ako binárny kód - ako rovnaké 0en a 1 -en používané konvenčnými počítačmi. Jedného dňa by táto metóda mohla byť lacnejšia a rýchlejšia ako kódovanie informácií v sekvencii stavebných blokov, z ktorých DNA pozostáva, čo je v súčasnosti vyrábané z buniek a väčšiny úsilia na Uložiť umelo vygenerované údaje zodpovedá.

Metóda je taká jednoduchá, že 60 dobrovoľníkov z rôznych oblastí by ich mohlo použiť na uloženie textu podľa vášho výberu. Spočiatku mnohí z nich neverili, že táto technológia bude fungovať, hovorí Long Qian, počítačom podporovaný syntetický biológ na Pekingskej univerzite v Pekingu a autorka štúdie 1 , ktoré popisuje technológiu.

„Keď videli sekvenciu a dostali správny text späť, začali veriť, že to dokážu,“ vysvetľuje. Štúdia bola dnes uverejnená v prírode.

krátke úložisko

Táto technológia je iba jedným z mnohých Nature.com/articles/537022a" data-track = "kliknite na data-lobel =" https://www.nature.com/articles/articles/53702A "Data-Trackca-Category =" Body Link "> "https://www.nature.com/articles/d41586-019-01040-w" data-track = "kliknite na data-label =" https://www.nature.com/artics/D41586-019-010-W " svet. „Dosahujeme fyzické limity,“ hovorí Nicholas Guise, fyzik vo výskumnom inštitúte Georgia Tech Research Institute v Atlante. „A neustále vytvárame viac údajov.“

Vďaka obrovskej úložnej kapacite DNA je atraktívnou alternatívou. Okrem toho bez modifikácie samotnej sekvencie DNA. Napríklad Qian a jej kolegovia vyvinuli systém, v ktorom by sa do reakčnej nádoby pridalo množstvo krátkych, prefabrikovaných „stavebných blokov DNA“-bez metylových skupín, aby sa vytvorila rastúca DNA vlákno so správnym binárnym kódom. V záujme vyvolania údajov vedci One DNA Sequencing Technology , ktoré dokáže detekovať skupiny DNA. Výsledky sa môžu interpretovať ako binárny kód, pričom prítomnosť metylovej skupiny 1 a nedostatok 0 zodpovedá.

panda portrét v DNA

Pretože sa táto technológia používa vopred pripravené fragmenty DNA, mohla by byť ďalej optimalizovaná, aby umožnila hromadnú výrobu, hovorí Ketung. To by bolo oveľa lacnejšie ako syntéza DNA šitý na mieru, aby sa uložil každý informácia. Ďalším krokom, podľa Ketungu, bude zistiť, ako dobre sa môže systém prispôsobiť tak, aby vyhovoval veľkým záznamom údajov.

Ako krok v tomto smere kódoval a prečítal pokyny na vytvorenie obrázka tigra z dynastie Han v starovekej Číne a farebný obraz pandy v sviežej zeleni. Obrázky boli kódované takmer v 270 000 1 a 0EN alebo „bity“.

Momentálne musí pole znížiť náklady skôr, ako môže konkurovať elektronickým ukladaním údajov, hovorí Guise. „Skladovanie DNA má pred sebou dlhú cestu, ako bude komerčne relevantná,“ hovorí. „Ale je potreba rušivej technológie.“

  1. Zhang, C. et al. Nature 634, 824 - 832 (2024).

  2. Stiahnite referencie