Από τα DVD και τα «στικάκια» στον σκληρό δίσκο από DNA

Μια νέα εποχή φαίνεται να ανατέλλει, που θα αναμιγνύει την πληροφορική με τη βιολογία. Ερευνητές του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής και της αμερικανικής εταιρίας Agilent Technologies κατάφεραν να αποθηκεύσουν έναν μεγάλο όγκο ψηφιακών δεδομένων (data) σε DNA, που είναι το «μόριο της ζωής», ένα υλικο που, αντίθετα με τα συνήθη βραχύβια τεχνικά μέσα αποθήκευσης, διαρκεί επί δεκάδες χιλιάδες χρόνια.

 
Δεν είναι η πρώτη φορά που αποθηκεύονται δεδομένα σε DNA, όμως για πρώτη φορά βελτιώνεται τρομερά η σχετική τεχνολογία, τριπλασιάζοντας την έως τώρα δυνατότητα, χάρη στην επίτευξη κωδικοποίησης- αποθήκευσης της τάξης των 2,2 petabytes ανά γραμμάριο DNA. Αυτό σημαίνει ότι ένα μόνο γραμμάριο DNA μπορεί να αποθηκεύσει 2,2 εκατομμύρια gigabits πληροφοριών ή περίπου 468.000 DVD.

 
Η ανάγνωση του DNA είναι σχετικά εύκολη πια, όμως η εγγραφή δεδομένων σε αυτό έχει αποδειχτεί πολύ δύσκολη. Αυτήν τη φορά όμως, οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Νικ Γκόλντμαν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", σύμφωνα με το BBC και το "Science", φαίνεται πως ξεπέρασαν σε σημαντικό βαθμό τις τεχνικές δυσκολίες.

 
Οι ερευνητές κατάφεραν να αποθηκεύσουν σε συνθετικό DNA και μετά να διαβάσουν ξανά (και μάλιστα με ακρίβεια 100%) όλα τα σονέτα του Σαίξπηρ σε αρχείο .txt, ένα ηχητικό αρχείο .mp3 με τον διάσημο λόγο «Έχω ένα όνειρο» του Μάρτιν Λούθερ Κινγκ του 1963, μια φωτογραφία jpg του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής στη Βρετανία και ένα αρχείο pdf με το διάσημο άρθρο των Γουότσον και Κρικ του 1953, με το οποίο ανακοίνωσαν την ανακάλυψη της διπλής έλικας του DNA.

 
Όλο αυτό το ψηφιακό υλικό, σύμφωνα με τους ερευνητές, μετά την αποθήκευσή του θυμίζει έναν απλό κόκκο σκόνης, ο οποίος ελπίζεται ότι θα επιζήσει σ' ένα ξηρό και ψυχρό μέρος για τουλάχιστον 10.000 χρόνια, έχοντας αυτά τα δεδομένα κωδικοποιημένα στο εσωτερικό του. Στο μέλλον, «εφόσον κάποιος ξέρει τον κώδικα, θα είναι σε θέση να το διαβάσει, αν βέβαια έχει ένα μηχάνημα που μπορεί να διαβάσει DNA" είπε ο Γκόλντμαν.

 
Οι ψηφιακές πληροφορίες στον κόσμο συνεχώς διογκώνονται και, σύμφωνα με μια εκτίμηση, υπολογίζονται σε περίπου 3 zettabytes (3.000 δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων bytes). Η συνεχής αύξηση του ψηφιακού περιεχομένου αποτελεί μια ολοένα μεγαλύτερη πρόκληση από την άποψη της αποθήκευσης και μάλιστα σε βάθος χρόνου. Οι σκληροί δίσκοι είναι ακριβοί και ενεργοβόροι (χρειάζονται συνεχή τροφοδοσία με ηλεκτρικό ρεύμα), ενώ ακόμα και τα θεωρούμενα ως καλύτερα μέσα αποθήκευσης, όπως οι μαγνητικές ταινίες, αρχίζουν να φθείρονται μετά από μία δεκαετία.

Με δεδομένο ότι το DNA αποτελεί το κατ' εξοχήν μέσο που επέλεξε η φύση για να αποθηκεύσει τον τεράστιο όγκο των γενετικών πληροφοριών όλων των έμβιων όντων του πλανήτη, δεν είναι παράξενο που οι επιστήμονες στρέφονται πλέον σε αυτό ως μια εναλλακτική λύση. Το «μόριο της ζωής» διατηρείται για πολλές χιλιάδες χρόνια, είναι τρομερά μικρό και δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια για την αποθήκευση πληροφοριών.

 

Για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία (με συνδρομή) στη διεύθυνση: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11875.html