Home / Факти / ДНК комп’ютери

ДНК комп’ютери

Останнім часом ДНК привертає до себе все більше уваги як альтернатива традиційним накопичувачам. Її переваги в її ємності: наприклад, Європейська організація з ядерних досліджень (ЦЕРН), що оперує відомим Великим адронним колайдером, щорічно виробляє 15 петабайт інформації. Скільки для цього потрібно жорстких дисків, або CD, або магнітної плівки, можете підрахувати самі. А ось ДНК для цього знадобиться всього близько 7 грамів – якщо, звичайно, скористатися методом кодування, запропонованим групою дослідників з Європейської молекулярно-біологічної лабораторії в Гейдельберзі (EMBL, Німеччина).

Революційна робота фахівців з Гарварду (США), чий метод дозволяє записувати інформацію в ДНК комп’ютери без участі живої клітини. У своїх експериментах учені з EMBL оперували тією ж кількістю інформації, що і гарвардці, – приблизно 5,2 млн біт. У чому ж відмінність двох способів? В технології кодування. Вчені з Гарварда використовували простий код, в якому різні підстави ДНК відповідали нулю (аденін і цитозин) або одиниці (гуанін і тимін). Такий спосіб часто приводив до появи довгих фрагментів, що складаються з однієї літери, а секвенуюча машина на таких монотонних шматках схильна помилятися, тобто з’являється відчутний ризик спотворення інформації.

Дослідники з EMBL ускладнили код, зробивши так, щоб кожному байту (який, як відомо, дорівнює восьми бітам) відповідало якесь «слово» з п’яти букв-основ (наприклад, ААСТТ). Крім того, вони розбили весь масив інформації на перекриваючі ДНК-фрагменти по 117 нуклеотидів (в яких, згідно з вихідною роботою, містилася також адреса цього конкретного інформаційного шматка). Взаємне перекривання дозволяло перевірити помилку, визначивши положення інформаційного фрагмента щодо трьох інших. Іншими словами, створено інформаційний контекст, який дозволяє правильно прочитати слово, навіть якщо в нього через помилки закрадалася якась двозначність.

За допомогою цього методу дослідники перетворили в ДНК комп’ютери 154 шекспірівських сонета, аудіозапис промови Мартіна Лютера Кінга «У мене є мрія», класичну статтю Уотсона і Крика, присвячену структурі ДНК, фото співробітників інституту і опис використаного методу конвертації інформації в ДНК. Як повідомляють автори роботи в журналі Nature, їм вдалося відновити вихідну інформацію, що записана на ДНК комп’ютери зі 100-відсотковою точністю.

ДНК комп’ютери можуть стати не тільки більш місткими, але і більш надійними, ніж звичні нам вінчестери і компакт-диски. Зрештою, ДНК мамонта пролежало в холодній землі 60 тисяч років майже без інформаційних втрат. Але поки що головною проблемою таких ДНК-інформаційних маніпуляцій залишається їх висока вартість. Кодування в ДНК комп’ютери одного мегабайта обійшлося в 12 400 доларів. Ще 220 доларів знадобляться для вилучення і повернення цього мегабайта з і в ДНК. Втім, самі дослідники переконані, що метод з часом подешевшає і вже через півстоліття з його допомогою можна буде, наприклад, обробляти великі масиви важливої, але рідко використовуваної інформації.

Check Also

Цікаві факти про канцтовари

У німецькому місті Штайн встановлено пам’ятник точилці олівців. Місце для цього незвичайного монумента вибрано не …

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *