Les méthodes biologiques d'enregistrement et de transmission de l'information sont très lentes. La nature a des milliards d'années d'évolution à venir et la précipitation est contre-indiquée, car l'information doit être transportée à travers l'abîme du temps sans dommage critique. L'ADN s'est avéré être un tel outil pour stocker et transférer des données sur les organismes biologiques. Sans surprise, les scientifiques réfléchissent à la manière dont l'ADN peut être utilisé pour stocker des informations.
Auparavant, l'activité des projets de recherche avancée du renseignement américain (IARPA) avait lancé le programme MIST (Molecular Information Storage). Dans le cadre du programme, le projet SMASH (Scalable Molecular Archival Software and Hardware) s'est distingué. Le contrat pour le programme SMASH a été attribué au Georgia Technological Research Institute (GTRI). Le programme prévoit le développement de plates-formes semi-conductrices (puces) pour l'écriture et la lecture de données à partir de l'ADN.
Dans le cadre du programme SMASH, Twist Bioscience et Roswell Biotechnologies, ainsi que l'Université de Washington et Microsoft, travaillent avec des scientifiques de l'Atlanta Institute. Comme la BBC l'a rapporté aujourd'hui, les scientifiques ont signalé de grands progrès dans l'enregistrement et le stockage des données sur l'ADN. Selon les développeurs, ils ont pu tâtonner pour une opportunité d'augmenter de 100 fois la densité d'enregistrement sur l'ADN par rapport aux solutions actuelles. A l'avenir, par exemple, cela permettra peut-être d'enregistrer tous les films de l'histoire de l'humanité dans le volume d'un morceau de sucre.
Pour enregistrer des données sur l'ADN, il n'est pas possible d'utiliser un code binaire, mais un codage de quatre caractères de base, ce qui augmente considérablement la densité d'enregistrement par rapport à l'enregistrement utilisant un code binaire. Comme vous le savez, un brin d'ADN contient des séquences de quatre bases d'acides nucléiques : l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T). Par exemple, pour le codage, vous pouvez représenter les bases comme suit, où 00 = A, 01 = C, 10 = G et 11 = T. Les données codées avec ces acides sont écrites dans l'ADN et emballées dans un petit conteneur pour le stockage . À basse température, l'ADN et les données qui y sont enregistrées peuvent être conservés pendant des milliers d'années sans presque aucun dommage.
Le problème avec l'écriture de données dans l'ADN est le faible taux de synthèse et le même faible taux de séquençage. En plus, c'est cher. Il faut jusqu'à 24 heures aux scientifiques pour synthétiser l'ADN en enregistrant 200 Mo de données. Il s'agit donc de simplifier, d'accélérer et de réduire le coût des étapes d'écriture et de lecture, ce qui sera facilité par la mise en place d'ADN sur puces. Les scientifiques du GTRI ont proposé et mis en œuvre une telle approche avec une amélioration importante. Ils ont appris à synthétiser des brins simples d'ADN en parallèle dans de nombreuses cellules à la fois. Et plus il y a de telles cellules, plus l'enregistrement ira vite et plus la densité des informations enregistrées sera élevée.
Au cours de la nouvelle année, les chercheurs prévoient d'armer la puce de synthèse d'ADN d'un cerclage électronique pour accélérer les processus et les automatiser entièrement. A terme, cela peut permettre d'abandonner l'utilisation des bandes magnétiques pour le stockage de données à long terme. Les bandes doivent être mises à jour tous les 10 ans et les données ADN peuvent être stockées pendant des centaines ou des milliers d'années sans être mises à jour.
2021-12-02 18:31:42
Auteur: Vitalii Babkin