Skip to content Skip to left sidebar Skip to right sidebar Skip to footer

Съхраняване на информация с нови иновативни подходи

Съхраняване на информация

Съхраняване на информация с нови иновативни подходи.

ДНК може да се използва за сигурно съхранение на огромни количества цифрови данни. Въпреки това намирането или използването на специфичните данни, кодирани в тези молекули, досега е било предизвикателство. Изследователи от CNRS и Университета в Токио са разработили нов метод за разчитане на информация от ДНК с помощта на ензими. Благодарение на тези нововъведения се появиха нови насоки за преодоляване на тези технически пречки.

Но как да откриете конкретна информация в библиотека с информация, съхранена под формата на ДНК? И как могат да се правят изчисления с данни, кодирани директно в ДНК, без преди това да се преобразуват обратно в електронни данни? Изследователските лаборатории LIMMS (CNRS/Университет на Токио) и Gulliver (CNRS/ESPCI) се опитват да отговорят на тези въпроси. Те изпробват нов подход, при който се използват ензими и изкуствени неврони и невронни мрежи за директно манипулиране на ДНК данни.

Природата несъмнено е измислила по-добро решение за съхраняване на огромни количества данни: ДНК. Това прозрение вдъхнови учените да използват ДНК, като цифрово хранилище за данни. Основната задача е да се преобразува двоичният код (числата 0 или 1) в една от четирите различни „букви“ на ДНК (A, T, C или G).

По-конкретно изследователите използват реакциите на три ензима, за да създадат химически „неврони“. Те имитират мрежовата архитектура и сложните изчислителни възможности на истинските неврони. Конструираните химически неврони могат да извършват изчисления с данни за ДНК нишки и да изразяват резултатите, като флуоресцентни сигнали.

Двата екипа са въвели иновации, като са създали два слоя изкуствени неврони, за да усъвършенстват изчисленията.

Точността се повишава допълнително чрез микрофлуидната миниатюризация на реакциите. Тя позволява извършването на десетки хиляди реакции.

Сътрудничество между френски биохимици и японски инженери в областта на микрофлуидите може спокойно да се определи, като пробив, който в крайна сметка може да позволи по-добър скрининг на някои заболявания, както и манипулиране на гигантски бази данни, кодирани в ДНК.

Далеч от вода, въздух и светлина ДНК може да се запази стотици хиляди години без никакво влагане на енергия. А в капсула с диаметър няколко сантиметра може да се поберат до 500 терабайта цифрови данни. До 2025 г. общият обем на цифровите данни, генерирани от хората, се очаква да достигне 175 зетабайта. Един зетабайт е равен на 10,21 байта или един милиард трилиона.

Тъй като днешните носители за съхранение на данни са сравнително обемисти, крехки и енергоемки, ДНК може да се окаже жизнеспособна алтернатива. Тя може да съхранява всички съществуващи данни в обем на кутия за обувки. Създаването на механизми за работа с ДНК данни ще бъде цел на приоритетната изследователска програма PEPR MoleculArxiv.

Ако статията „Съхраняване на информация с нови иновативни подходи“ ви е допаднала може да разгледате още интересни статии на нашият сайт.