Penyelidik dari Makmal Cavendish di University of Cambridge mengumumkan penciptaan kaedah yang akan membolehkan data yang dienkripsi disimpan dalam molekul DNA, dan juga ditulis semula. Para saintis membincangkan perkara ini dalam jurnal Nano Letters.
Penyelidik dari Makmal Cavendish di University of Cambridge mengumumkan penciptaan kaedah yang akan membolehkan data yang dienkripsi disimpan dalam molekul DNA, dan juga ditulis semula. Para saintis membincangkan perkara ini dalam jurnal Nano Letters.
Idea di sebalik menyimpan maklumat dengan kod genetik adalah untuk mensintesis molekul DNA panjang dengan urutan blok asas individu. Ketumpatan rakaman data, yang dicapai dengan cara ini, adalah urutan magnitud yang lebih tinggi daripada teknologi magnet atau keadaan pepejal yang ada, dan masa penyimpanan mencapai ribuan, bukan puluhan tahun. Ketahanan dan ketumpatan data DNA sangat berguna untuk pengarkiban, jika tidak kerana beberapa batasan yang ketara.
"Salah satu cabaran terbesar adalah membuat DNA," kata Ulrich Keizer, seorang profesor fizik terapan di Cambridge University. - Sintesis de novo molekul DNA dengan urutan unit asas yang diberikan agak panjang, sangat sukar dan memerlukan penggunaan enzim. Tetapi dengan pendekatan kami, ini menjadi lebih mudah - seperti membina model dari batu bata LEGO. Anda hanya mencampurkan bahan, panaskan dan sejukkan."
Membaca data yang disimpan dalam urutan DNA juga lambat dan mahal. Teknologi penjujukan telah jauh, tetapi masih banyak bergantung pada pembuatan berbilion salinan molekul untuk memperkuat isyarat dari interaksi protein. Kaedah penjujukan alternatif melewati molekul DNA melalui nanopore dan membaca urutan dalam masa nyata berdasarkan perubahan arus ion ketika pasangan asas yang berbeza melaluinya. Walaupun lebih murah dan lebih cekap, membaca bit dari urutan DNA dengan cara ini masih terlalu memakan masa untuk teknologi penyimpanan.
Pengarang karya baru telah mengembangkan pendekatan yang membolehkan anda membaca maklumat dengan mudah dan tepat menggunakan nanopori dan menuliskannya dengan hanya mencampurkan bahan. Kunci pendekatan baru adalah untuk mengawal "penyepuhlindapan" ujung lekat DNA helai tunggal. Urutan nukleotida dalam tulang belakang DNA adalah sama dalam semua molekul yang digunakan, tetapi helai pelengkap yang biotinilasi mungkin mengandungi pangkalan lain. Apabila helai pelengkap biotinilasi, ia akan mengikat molekul streptavidin, menjadikannya mudah untuk mengesan perubahan arus ion ketika DNA melewati nanopore. Oleh itu, kehadiran bahan ini pada bahagian tertentu DNA dicatat dalam program membaca sebagai "1", dan ketiadaannya sebagai "0".
Teknologi baru untuk menulis dan membaca maklumat menggunakan DNA helai tunggal tambahan yang tetap melekat setelah difungsikan, yang menjadikannya mudah untuk menghapus dan menulis semula maklumat. Data tetap disulitkan oleh filamen biotinilasi yang melekat. Ini mungkin kerana hanya satu orang yang mengetahui urutan hujung melekit DNA untai tunggal yang akan mengetahui urutan untaian pelengkap yang berkaitan dengan streptovidin untuk memiliki urutan sifar dan yang diperolehi dengan penjujukan nanopore. Kini para penyelidik merancang untuk meningkatkan teknologi, untuk bereksperimen dengan bahan selain streptovidin untuk meningkatkan kecekapan proses merakam dan menghapus maklumat.
Pengarang: Nikita Shevtsev
Video promosi:
