Un equipo de investigadores interdisciplinarios ha descubierto una nueva técnica para almacenar información de ADN, en este caso "El mago de Oz", traducido al esperanto, con una precisión y eficiencia sin precedentes. La técnica aprovecha la capacidad de almacenamiento de información dehebras de ADN para codificar y recuperar información de una manera duradera y compacta.
La técnica se describe en un artículo de esta semana Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"El avance clave es un algoritmo de codificación que permite la recuperación precisa de la información incluso cuando las cadenas de ADN se dañan parcialmente durante el almacenamiento", dijo Ilya Finkelstein, profesor asociado de biociencias moleculares y uno de los autores del estudio.
Los seres humanos están creando información a tasas exponencialmente más altas que antes, lo que contribuye a la necesidad de una forma de almacenar más información de manera eficiente y de una manera que dure mucho tiempo. Empresas como Google y Microsoft se encuentran entre las que están explorando el uso de ADNpara almacenar información.
"Necesitamos una forma de almacenar estos datos para que estén disponibles cuando y donde se necesiten en un formato que sea legible", dijo Stephen Jones, un científico investigador que colaboró en el proyecto con Finkelstein; Bill Press, profesornombrado conjuntamente en ciencias de la computación y biología integrativa; y el alumno de doctorado John Hawkins. "Esta idea aprovecha lo que la biología ha estado haciendo durante miles de millones de años: almacenar mucha información en un espacio muy pequeño que dura mucho tiempo. ADNno ocupa mucho espacio, se puede almacenar a temperatura ambiente y puede durar cientos de miles de años ".
El ADN es aproximadamente 5 millones de veces más eficiente que los métodos de almacenamiento actuales. Dicho de otra manera, una gota de un mililitro de ADN podría almacenar la misma cantidad de información que dos Walmart llenos de servidores de datos. Y el ADN no requiere enfriamiento permanente ydiscos que son propensos a fallas mecánicas.
Solo hay un problema: el ADN es propenso a errores. Y cuando un código genético tiene errores, es muy diferente de cuando un código de computadora tiene errores. Los errores en los códigos de computadora tienden a aparecer como espacios en blanco en el código. Errores enLas secuencias de ADN aparecen como inserciones o eliminaciones. El problema es que cuando se elimina o se agrega algo en el ADN, toda la secuencia cambia, sin espacios en blanco para alertar a nadie.
Anteriormente, cuando la información se almacenaba en el ADN, la información que debía guardarse, como un párrafo de una novela, se repetía de 10 a 15 veces. Cuando se leía la información, las repeticiones se comparaban para eliminarcualquier inserción o eliminación.
"Encontramos una manera de construir la información más como una celosía", dijo Jones. "Cada pieza de información refuerza otras piezas de información. De esa manera, solo necesita leerse una vez".
El lenguaje que desarrollaron los investigadores también evita secciones de ADN que son propensas a errores o que son difíciles de leer. Los parámetros del lenguaje también pueden cambiar con el tipo de información que se almacena. Por ejemplo, una palabra omitida en unnovela no es tan importante como un cero en una declaración de impuestos.
Para demostrar la recuperación de información de ADN degradado, el equipo sometió su código "Mago de Oz" a altas temperaturas y humedad extrema. Aunque las hebras de ADN fueron dañadas por estas duras condiciones, toda la información se descodificó con éxito.
"Intentamos abordar tantos problemas con el proceso como pudimos al mismo tiempo", dijo Hawkins, quien recientemente estuvo en el Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales de UT. "Lo que terminamos es bastante notable".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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