Russian
German
Arabic
Azerbaijani
Chinese (Traditional)
English
Esperanto
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
SpanishЗвездный путь сегодня: успешное хранение цифровой информации в ДНК живого организма
Жесткие диски и другие системы хранения данных сегодня хранят огромные объемы информации. Однако, как и магнитные ленты или гибкие диски в прошлом, эти устройства могут со временем устареть, и мы потеряем доступ к данным, которые мы собираем на них. Вот почему ученые разработали метод преобразования данных в ДНК для записи живого организма. Этот вид "запоминающее", вероятно, не устареет в обозримом будущем.
Сет Шипман из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, который не принимал участия в работе, похвалил работу своих коллег из Колумбийского университета, но отметил, что пройдет еще много времени, прежде чем такие системы найдут практическое применение.
Отсылка к Star Trek Episode: The Next Generation: Season 4 / Episode 95 - The Standgericht / The Drumhead
Тем временем Ворф выяснил, как Дж'Дан передал секретную информацию ромуланцам. От синдрома Бальтазара Дж'Дана нужно лечить шприцами для подкожных инъекций. Однако, когда он исследовал шприц, он обнаружил, что это был оптический. Содержит считыватель микросхем, специально разработанный для
читать изолинейные микросхемы Звездного Флота. Цифровая информация извлекается и затем кодируется в виде аминокислотных последовательностей ».
Источник изображения: Pixabay
Более подробную информацию можно найти в природа, (https://www.nature.com/articles/s41589-020-00711-4)
Со вчерашнего дня ученые не только говорили о хранении данных в ДНК. Дезоксирибонуклеиновая кислота очень привлекательная среда. Это позволяет упаковывать данные более чем в 1000 раз плотнее, чем на самых мощных жестких дисках, а это означает, что вы можете хранить 10 фильмов в пространстве размером с крупицу соли. Поскольку ДНК также является центральным элементом биологических систем, следует ожидать, что технологии записи и чтения данных со временем станут дешевле и совершеннее.
До сих пор для записи данных в ДНК ученые использовали последовательность единиц и нулей в комбинациях Пары оснований ДНК затем данные кодируются в ДНК. Однако, поскольку точность синтеза ДНК снижается с увеличением длины, синтезируется ДНК длиной 200-300 пар оснований. Каждому из этих фрагментов присваивается уникальный идентификатор, поэтому известно, где находятся определенные данные. Это очень дорогой метод. Хранение 3.500 мегабита информации стоит до 1 долларов, а флаконы с ДНК со временем могут ухудшиться.
Вот почему ученые пытаются записывать данные в ДНК живых организмов, которые передают информацию из поколения в поколение. В 2017 году команда Харриса Ванга из Колумбийского университета воспользовалась преимуществами Технология CRISPRдля обнаружения биологических сигналов, таких как присутствие фруктозы. Когда исследователи добавили фруктозу в клетки E. coli, экспрессия генов на внехромосомных уровнях увеличилась. Молекулы ДНК, так называемые плазмиды.
Затем компоненты, которые защищают бактерию от вирусов, разрезают плазмиду со слишком высокой экспрессией генов, и часть ее попадает в определенную часть бактериального ДНКчто помнит вирусные атаки. Этот дополнительный кусок представлял собой цифровую 1. Если сигнал фруктозы отсутствовал, мы имели дело с цифровым «0».
Поскольку таким образом можно было сохранить лишь несколько битов данных, Ван и его коллеги заменили систему на основе фруктозы на электрическую. Они модифицировали бактерию E. coli таким образом, что экспрессия плазмид увеличивалась в ответ на приложенное электрическое напряжение. Таким образом они могли электрически кодировать до 72 бит данных в бактериальной ДНК и сообщение «Hello world!» записывать. Ученые также показали, что они могут добавить кишечную палочку к стандартной смеси почвенных микроорганизмов, а затем упорядочить все это, чтобы прочитать закодированное сообщение.
Ван подчеркивает, что это только начало исследования. Мы не собираемся конкурировать с существующими системами хранения данных. У ученых есть над чем поработать. Например, им нужно найти способ защитить информацию от деградации, вызванной мутациями в бактериях во время деления клеток.