Kembridžo universiteto „Cavendish“laboratorijos tyrėjai paskelbė sukūrę metodą, kuris leis užšifruotus duomenis laikyti DNR molekulėse, taip pat perrašyti. Apie tai mokslininkai kalbėjo žurnale „Nano Letters“.
Kembridžo universiteto „Cavendish“laboratorijos tyrėjai paskelbė sukūrę metodą, kuris leis užšifruotus duomenis laikyti DNR molekulėse, taip pat perrašyti. Apie tai mokslininkai kalbėjo žurnale „Nano Letters“.
- „Salik.biz“
Informacijos kaupimo idėja naudojant genetinį kodą yra sintetinti ilgas DNR molekules su atskiromis pagrindinių blokų sekomis. Duomenų įrašymo tankis, kuris pasiekiamas tokiu būdu, yra eilės laipsnių didesnis nei egzistuojančiose magnetinėse ar kietojo kūno technologijose, o saugojimo laikas siekia tūkstančius, o ne dešimtis metų. DNR duomenų patvarumas ir tankis būtų ypač naudingi archyvavimui, jei ne tam tikri reikšmingi apribojimai.
„Vienas didžiausių iššūkių yra sukurti DNR“, - sako Kembridžo universiteto taikomosios fizikos profesorius Ulrichas Keizeris. - DNR molekulių sintezė de novo su nurodytomis pagrindinių vienetų sekomis yra gana ilga, labai varginanti ir reikalaujanti fermentų naudojimo. Tačiau mūsų požiūris tapo lengvesnis - tai tarsi modelio kūrimas iš LEGO plytų. Jūs tiesiog sumaišote ingredientus, šildykite ir atvėsinkite “.
DNR sekose saugomų duomenų skaitymas taip pat yra lėtas ir brangus. Sekavimo technologija nuėjo ilgą kelią, tačiau ji vis dar labai priklauso nuo to, ar padaroma milijardai molekulių kopijų, kad būtų sustiprinti baltymų sąveikos signalai. Alternatyvus sekos nustatymo metodas perkelia DNR molekulę per nanoporą ir nuskaito seką realiuoju laiku, remdamasis jonų srovės pokyčiais, kai per ją praeina skirtingos bazės poros. Nors jis yra pigesnis ir efektyvesnis, tokiu būdu skaitant bitų iš DNR sekos saugojimo technologijoms vis dar užima per daug laiko.
Naujojo darbo autoriai sukūrė požiūrį, kuris leidžia lengvai ir tiksliai perskaityti informaciją naudojant nanoporus ir užrašyti ją tiesiog maišant medžiagas. Raktas į naują požiūrį yra kontroliuoti lipnios vientisos DNR galų „atkaitinimą“. Nukleotidų seka DNR magistralėje yra vienoda visose naudojamose molekulėse, tačiau biotinilinta komplemento grandinė gali turėti ir kitų bazių. Kai papildoma grandinė yra biotinilinta, ji prisijungs prie streptavidino molekulių, todėl bus lengva nustatyti jonų srovės pokyčius, kai DNR praeina pro nanoporą. Atitinkamai, šios medžiagos buvimas tam tikroje DNR dalyje skaitymo programoje užregistruojamas kaip „1“, o jos nebuvimas - „0“.
Naujojoje informacijos rašymo ir skaitymo technologijoje naudojama papildoma viengrandė DNR, kuri lieka funkcionalizuota, kuri palengvina informacijos ištrynimą ir perrašymą. Duomenys lieka užšifruoti, lipant biotinilintiems siūlams. Tai įmanoma, nes tik tas, kuris žino lipnios viengrandės DNR galų seką, žinos, kokia seka turi būti papildyta grandine, susieta su streptovidinu, kad būtų galima gauti tas nudeles ir nulius, gautus atliekant nanoporų seką. Dabar tyrėjai planuoja išplėsti technologiją, eksperimentuoti su kitomis medžiagomis, išskyrus streptovidiną, siekiant pagerinti informacijos registravimo ir naikinimo procesų efektyvumą.
Autorius: Nikita Shevtsev
Reklaminis vaizdo įrašas: