Kemanusiaan mempunyai masalah penyimpanan data yang besar. Sejak dua tahun kebelakangan ini, orang telah mencipta lebih banyak maklumat daripada semua sejarah sebelumnya. Dan aliran maklumat ini tidak lama lagi akan melebihi kapasiti cakera keras.
Para penyelidik melaporkan bahawa mereka telah menemui cara baru untuk menyandikan maklumat digital dalam DNA. Satu gram DNA dapat menyimpan 215 petabyte (215 juta gigabait) data. Oleh itu, semua maklumat yang pernah dibuat oleh manusia akan menempati bekas berukuran beberapa trak.
DNA mempunyai banyak kelebihan untuk menyimpan maklumat digital. Ia sangat padat dan boleh disimpan selama ribuan tahun di tempat yang sejuk dan kering. Dan orang selalu dapat menguraikannya. "DNA tidak merosot dari masa ke masa seperti kaset atau cakera, dan tidak menjadi usang," kata Yaniv Ehrlich, seorang saintis di Universiti Columbia (AS).
Para saintis telah menyimpan maklumat digital dalam DNA sejak tahun 2012, ketika ahli genetik di Gereja George Harvard University (AS), Sree Kosuri dan rakan-rakan mereka mengenkripsi buku 52 ribu perkataan menjadi ribuan serpihan DNA menggunakan helai dari abjad empat huruf - A, G, T dan C untuk mengekod sifar dan angka sifar dari fail digital.
Sistem penyulitan ini agak tidak berkesan dan hanya dapat menyimpan 1,28 petabyte per gram DNA. Pendekatan lain berjaya lebih baik. Tetapi tidak ada yang membiarkan DNA mengekalkan lebih daripada separuh kapasiti maksimumnya. DNA dapat bertahan sekitar 1.8 bit per nukleotida DNA (jumlahnya tidak mencapai 2 bit kerana kesalahan membaca dan menulis yang jarang tetapi tidak dapat dielakkan).
Ehrlich memutuskan bahawa dia akan mendekati had ini. Oleh itu, dia dan Dina Zilinski beralih ke algoritma yang digunakan untuk menyulitkan dan menyahsulitkan maklumat. Mereka bermula dengan 6 fail, yang merangkumi sistem operasi komputer yang lengkap, virus komputer, filem Perancis tahun 1895 berjudul Arrival of a Train di La Ciotat, dan kajian tahun 1948 oleh ahli teori Claude Shannon. Pertama, para saintis menukar fail menjadi rentetan biner satu dan sifar, memampatkannya menjadi satu fail asas, dan kemudian membelah data menjadi rentetan pendek kod binari. Mereka mengembangkan algoritma yang disebut "Fountain of DNA", yang secara rawak memasukkan rantai ke dalam apa yang disebut "gumpalan". Para penyelidik menambahkan tanda tambahan pada label ini sehingga dapat dibina semula kemudian dalam urutan yang betul. Secara keseluruhan, saintis telah menghasilkan senarai digital sebanyak 72 ribu helai DNA,panjang masing-masing 200 aksara.
Video promosi:
Mereka menghantarnya sebagai fail teks ke Twist Bioscience startup di California, di mana mereka mensintesis helai DNA. Dua minggu kemudian, Ehrlich dan Zilinski menerima ampul dengan sekeping DNA dalam surat, di mana fail mereka dienkripsi. Untuk menguraikannya, para saintis menggunakan teknologi penjujukan DNA moden. Urutan dihantar ke komputer, yang menerjemahkan kembali kod genetik menjadi binari dan menggunakan tag untuk memasang kembali enam fail asal. Teknologi ini berfungsi dengan baik sehingga fail baru bebas dari kesilapan.
Bagaimanapun, Kosuri dan Ehrlich menyatakan bahawa pendekatan baru itu belum siap untuk digunakan secara besar-besaran. Mereka menghabiskan 7 ribu dolar untuk mensintesis maklumat 2 megabait ke dalam fail, dan 2 ribu dolar lagi untuk membacanya. Berbanding dengan bentuk penyimpanan data yang lain, penulisan dan pembacaan dari DNA agak perlahan.
