|  | 29 января 2013 | Информационные технологии

Молекулы ДНК могут использоваться для надежного хранения цифровых данных, произведенных всем человечеством

Молекула ДНК


Постоянно растущий объем цифровых данных, которые производит и которыми пользуется сейчас человечество, становится одной из больших проблем, решение которых не стоит откладывать в долгий ящик. Использование жестких дисков требует постоянного расхода энергии, а электронные, магнитные и оптические носители информации имеют тенденцию со временем приходить в негодность. Поэтому ученые постоянно находятся в поиске альтернативных методов хранения информации, которые обеспечат долгосрочную сохранность данных при небольшой стоимости и эксплуатационных затратах. Одним из таких альтернативных методов хранения информации ученые признают метод кодирования информации в виде последовательности молекул ДНК, который, благодаря современному уровню развития технологий, можно начинать применять на практике уже в ближайшее время.

Согласно расчетам, проведенным учеными из Европейского института биоинформатики (European Bioinformatics Institute, EBI), в молекулах синтетической ДНК, размещенных в объеме обычного стакана, можно закодировать 100 миллионов часов высококачественной видеоинформации. При этом, для хранения информации не требуется расхода энергии, а при условии поддержания определенных условий окружающей среды информация может надежно храниться в течение десятков тысяч лет.

"Мы уже уверены в том, что ДНК является весьма надежным способом хранения информации благодаря тому, что сейчас мы уже в состоянии извлечь, обработать и использовать информацию, заключенную в ДНК, взятой из останков доисторических животных" - рассказывает Ник Гольдман (Nick Goldman), ученый из Европейской лаборатории молекулярной биологии (European Molecular Biology Laboratory), возглавлявший данные исследования - "А благодаря уровню развития современных генетических технологий ничто не мешает синтезировать сколь угодно длинные молекулы ДНК с определенной последовательностью оснований, в которой будет закодирована необходимая нам информация".

Ник Гольдман и Иван Бирни (Ewan Birney) в статье, опубликованной в журнале "Nature", излагают проблемы, которые возникают при использовании ДНК в качестве системы хранения информации: "Генетические методы позволяют производить в больших количествах только короткие цепочки ДНК, состоящие из определенных последовательностей оснований. При составлении длинных молекул ДНК из коротких цепочек и при считывании из них информации могут возникать ошибки, поэтому нам пришлось разработать специальный метод кодирования и индексации информации, позволяющий откорректировать возникшие ошибки" - пишет в статье Иван Бирни, - "При использовании нашего метода каждая единица информации кодируется четырьмя одинаковыми короткими фрагментами и для возникновения ошибки требуется, чтобы в этих последовательностях на одном и том же месте возникла одинаковая ошибка, что весьма и весьма маловероятно".

Гольдман и Бирни обратились к специалистам калифорнийской биотехнологической компании Agilent Technologies, которая специализируется на синтезе молекул ДНК с заранее заданной последовательностью. Они передали разработанный ими метод кодирования информации и несколько различных файлов, среди которых были файлы, содержащие видео, аудио, изображения и текстовую информацию. Используя метод кодирования, специалисты компании Agilent Technologies синтезировали длинные нити ДНК.

Эти нити ДНК были переданы назад в институт EBI, где их последовательности были прочитаны и декодированы совершенно без ошибок. "Если вы знаете принцип кодирования, и у вас имеется устройство для считывания последовательности ДНК, вы сможете прочесть хранимую информацию в любой удобный для вас момент времени" - рассказывает Гольдман.

В настоящее время исследователи занимаются совершенствованием алгоритма кодирования информации, после чего он станет основой жизнеспособной с практической точки зрения системы генетического хранения информации, работы по созданию опытного образца которой уже ведутся в настоящее время.




Ключевые слова:
Молекула, ДНК, Последовательность, Цепочка, Основание, Кодирование, Хранение, Информация, Данные

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания Hitachi представляет технологию "вечного" хранения данных.
  • Ученые закодировали в молекуле ДНК электронную книгу из области генетики.
  • Переключаемые молекулярные наномагниты - будущее технологий магнитной запис ...
  • Ученым удалось превратить ДНК в устройство биологической перезаписываемой п ...
  • 1 грамм бактерий = 931322 ГБ информации.




  • 29 января 2013 09:46
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1488
    Ставлю на голографические кристаллы, хранящие информацию в каждом нанослое в зернах. Типа как в старом фильме про супермена.
        
    29 января 2013 22:44
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 971
    Мы уже уверены в том, что ДНК является весьма надежным способом хранения информации благодаря тому, что сейчас мы уже в состоянии извлечь, обработать и использовать информацию, заключенную в ДНК, взятой из останков доисторических животных"
    и все же, как они собрались хранить синтезированные ДНК, не на открытом же воздухе? В любом случае нужен специальный контейнер и поддержка определенной температуры, или я чего не знаю???


    --------------------
        
    30 января 2013 00:34
    #3 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Цитата: beany85
    В любом случае нужен специальный контейнер и поддержка определенной температуры, или я чего не знаю???


    Этих "контейнеров" 6 миллиардов гуляет по планете, большей их части и заняться-то нечем:)
        
    2 февраля 2013 17:13
    #4 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: beany85
    "Этих контейнеров 6 миллиаррддов гуляет по планете".
    Совершенно верно.По-видимому, информация в нашем мозге хранится
    частично именно на этом носителе или на РНК (долговременная память).
        
    28 ноября 2014 07:16
    #5 Написал: kt315b

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    это должна быть одна длинная молекула,уложенная в стакан,так что ли?
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.