Čínski vedci naprogramovali bázy DNA na plastovom podklade tak, aby generovali sekvencie potrebné na kódovanie digitálnych súborov na páske.
Jej celková kapacita 36 petabajtov stačí na uloženie viac ako 3 miliárd stôp. Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Thinkhubstudio
Výskumníci už dlho skúmajú jedinečné vlastnosti DNA ako média na digitálne ukladanie. Zatiaľ však experimenty nedosahujú praktické využitie. V laboratóriách a na univerzitách po celom svete sa však naďalej objavujú nové inovácie založené na DNA, ktoré naznačujú potenciál transformovať spôsob, ako ukladáme a spracovávame dáta.
Kazeta s DNA
Hoci praktické ukladanie DNA zostáva nedosiahnuteľné, tím čínskych výskumníkov vyvinul kazetu s DNA, ktorá by teoreticky mohla uložiť každú hudobnú skladbu, aká bola kedy nahraná.
Sing-jü Ťiang, profesor biomedicínskeho inžinierstva na Južnej univerzite vedy a techniky v čínskom Kuang-tungu, spolupracoval s kolegom na spojení klasickej konštrukcie kazety s vláknami DNA v dlhodobom pamäťovom médiu. Zatiaľ čo klasické kazety zažívajú módny návrat z minulosti, kazeta s DNA poukazuje na budúcnosť digitálneho ukladania.
Dizajn inšpirovaný kazetou ukladá syntetické molekuly DNA na dlhú plastovú pásku. Sing-jü Ťiang vysvetľuje, že tím naprogramoval bázy DNA – A, T, C a G – tak, aby generovali sekvencie potrebné na kódovanie digitálnych súborov na páske.
Kazeta s DNA obsahuje obrovské množstvo adresovateľných dátových oddielov, pričom za sekundu sa spracuje až 1 570 oddielov. Dokáže pojať 28,6 mg DNA na kilometer pásky, pričom sa zachová viacero kópií rovnakých údajov, aby sa zachovala integrita informácií po stovky rokov.
DNA ponúka extrémne vysokú hustotu úložiska – približne 455 exabajtov na gram. Zdroj: Southern University of Science and Technology in Guangdong
Extrémne veľká úložná kapacita
Výskumníci tiež vytvorili mechaniku DNA kazety, ktorá náhodne ukladá neúplné obrazy naprieč dostupnými dátovými oblasťami. Vedci ukladajú neúplné obrázky do DNA, aby otestovali, ako dobre možno dáta obnoviť aj pri strate častí informácií. Ide o simuláciu reálnych podmienok a testovanie spoľahlivosti DNA ako dátového úložiska.
Mechanika by mohla obnoviť, odstrániť a vykonať ďalšie operácie ukladania na syntetických vláknach DNA do 50 minút. Úplná obnova obrazu by si vyžadovala techniky sekvenovania a dekódovania DNA ďalšej generácie.
Staré kazety ukladali približne 12 stôp na každú stranu na polyesterovej fólie potiahnutej magnetickými časticami. Nová DNA kazeta používa dlhú plastovú pásku s vloženými syntetickými molekulami DNA so zeolitickým imidazolátovým „pancierom“ na ochranu krehkých väzieb DNA pred degradáciou.
Jej celková kapacita 36 petabajtov stačí na uloženie viac ako 3 miliárd stôp, ak každá skladba zaberá 10 megabajtov. Štúdia poznamenáva, že DNA ponúka extrémne vysokú hustotu úložiska – približne 455 exabajtov na gram – a mohla by slúžiť ako alternatívne riešenie úložiska vo svete, ktorý je čoraz hladnejší po dátach. Použitie kompaktnej vysokorýchlostnej kazetovej pásky by mohlo pomôcť priemyslu prispôsobiť túto sľubnú technológiu súčasným výpočtovým systémom.
Zdroj: Tech Spot
(LDS)
