Počítače s DNA sa približujú

DNA v poslednom čase pritiahla čoraz viac pozornosti ako alternatívu k tradičným mechanizmom. Jeho výhody vo svojej funkcii: napríklad Európska organizácia pre jadrový výskum (CERN), ktorá prevádzkuje notoricky známy Large Hadron Collider, vyrába ročne 15 petabytov informácií. Koľko pevných diskov alebo diskov CD alebo magnetickej pásky môžete počítať sami. DNA však bude potrebovať len asi 7 gramov - pokiaľ, samozrejme, nepoužije metódu kódovania navrhnutú skupinou výskumných pracovníkov z Európskeho laboratória molekulárnej biológie v Heidelbergu (EMBL, Nemecko).

Všeobecne povedané, nie je to tak dávno, čo sme informovali o revolučnej práci špecialistov z Harvardu (USA), ktorých metóda vám umožňuje zaznamenávať informácie v DNA bez účasti živej bunky. Vo svojich experimentoch vedci z EMBL pracovali na rovnakom množstve informácií ako Harvardiani - asi 5,2 milióna bitov. Aký je rozdiel medzi týmito dvoma spôsobmi? V technológii kódovania. Vedci z Harvardu použili jednoduchý kód, v ktorom sa rôzne bázy DNA zhodovali s nulou (adenín a cytozín) alebo jeden (guanín a tymín). Táto metóda často viedla k výskytu dlhých fragmentov, ktoré sa skladajú z jedného písmena, a sekvencovanie stroja na takýchto monotónnych kusoch je náchylné na chyby, to znamená, že existuje hmatateľné riziko skreslenia informácií..

Výskumníci EMBL kód skomplikovali tak, že každý bajt (ktorý je známy ako osem bitov) zodpovedá určitému „slovu“ piatich základných písmen (napríklad AASTT). Okrem toho porušili celý rad informácií do prekrývajúcich sa fragmentov DNA zo 117 nukleotidov (ktoré podľa pôvodnej práce obsahovali aj adresu tejto konkrétnej informácie). Vzájomné prekrytie umožnilo skontrolovať chybu a určiť polohu informačného fragmentu vo vzťahu k trom ostatným. Inými slovami, bol vytvorený informačný kontext, ktorý umožňuje správne čítať slovo, aj keď sa do neho v dôsledku chyby vložila určitá nejednoznačnosť. Napríklad slovo „luku“ môže existovať na rovnakom základe ako slovo „lúka“, ale kontext nedáva chybu: nemôžete strieľať z „lúky“.

Pomocou tejto metódy sa výskumníci obrátili na DNA Shakespearove sonety, prejav Martina Luthera Kinga „Mám sen,“ klasický článok Watsona a Cricka o štruktúre DNA, fotografie pracovníkov ústavu a opis metódy použitej na konverziu informácií na DNA. Podľa autorov diela v časopise Nature dokázali obnoviť pôvodné informácie z DNA so 100% presnosťou..

Pamäťové médiá na báze DNA sa môžu stať nielen priestrannejšími, ale aj spoľahlivejšími ako bežné pevné disky a kompaktné disky. Nakoniec, DNA mamuta ležala v studenej krajine 60 tisíc rokov s takmer žiadnou stratou informácií. Ale teraz je hlavným problémom takýchto manipulácií s informáciami o DNA ich vysoké náklady. Kódovanie DNA jedného megabajtu stojí 12 400 USD. Ďalších 220 dolárov bude potrebných na odstránenie a vrátenie tohto megabajtu z a do DNA. Samotní vedci sú však presvedčení, že metóda sa časom zlacní a po polstoročí bude možné napríklad spracovať veľké polia dôležitých, ale zriedka využívaných informácií (ako tie isté údaje z LHC)..