Bakterie do przechowywania danych? Oto "żywy dysk twardy"
Łańcuch DNA to nic innego, aniżeli naturalny, chemiczno-biologiczny sposób zapisu informacji genetycznej. Pojawia się pytanie, czy tego rodzaju organiczny związek chemiczny mógłby posłużyć również do przechowywania innego rodzaju danych.
Naukowcy z Uniwersytetu Columbia od jakiegoś czasu eksperymentują z konwersją kodu binarnego stosowanego w komputerach, na czteroliterowy kod chemiczny wykorzystywany przez żywe komórki (za pośrednictwem czterech zasad azotowych). Początkowo ich celem było stworzenie syntetycznego odpowiednika DNA, który pomieściłoby standardowe informacje – od tekstu, przez obrazu, aż po filmy i muzykę.
Głównym problemem, na jaki natrafili innowatorzy polegał jednak na tym, że sztuczna cząsteczka DNA zbyt szybko niszczała. Z tego powodu naukowcy zmienili taktykę i od jakiegoś czasu próbują zakodować cyfrowe dane bezpośrednio w… genomach żywych komórek. Konkretniej, informacje trafiają do DNA powszechnych i dobrze znanych uczonym bakterii E. coli, czyli pałeczek okrężnicy.
Obrany kierunek badań tłumaczy jeden z autorów eksperymentu, Harris Wang: "To, że żywa komórka zapewnia bardziej stabilne środowisko do przechowywania danych, może wydawać się dziwne, ale w rzeczywistości komórki posiadają bardzo wyrafinowane mechanizmy podtrzymywania integralności DNA i natychmiastowego korygowania wszelkich błędów, które następują w wyniku działania promieniowania lub toksyn. (…) Przeprowadziliśmy eksperymenty dowodzące, że dane są zachowywane w komórkach przez setki pokoleń".
Do zapisu danych genetycy wykorzystali nagrodzoną Noblem technikę CRISPR/Cas. Oczywiście metoda jest obecnie dość powolna i bardzo droga, ale naukowcy patrzą w przyszłość z optymizmem. Ich zdaniem za kilka dekad zamiast przechowywać dane na tradycyjnych nośnikach, będziemy wykorzystywać mieszczące się w próbówce, ekologiczne i energooszczędne populacje bakterii.
Więcej informacji znajdziesz na stronie Uniwersytetu Columbia: D. Craig, Bacteria Employed as "Living Hard Drives".