Как да отпечатате книга за молекулите на ДНК

Как да отпечатате книга за молекулите на ДНК
Как да отпечатате книга за молекулите на ДНК

Видео: Как да отпечатате книга за молекулите на ДНК

Видео: Как да отпечатате книга за молекулите на ДНК
Видео: Бен Линч – Грязные гены. «Большая стирка» для вашей ДНК. Как изменить свою наследственность. 2024, Може
Anonim

Съвременните процесори и микросхеми са базирани на силиций. Въпреки факта, че изчислителната мощ на процесорите нараства, тя е ограничена от възможностите на този материал, рано или късно учените ще се доближат до точката, в която по-нататъшният растеж ще бъде невъзможен. По-обещаващ материал за създаване на микросхеми и процесори са ДНК молекулите, 1 cm3 може да съхранява толкова молекули, колкото е необходимо за съхранение на 10 TB информация.

Как да отпечатате книга за молекулите на ДНК
Как да отпечатате книга за молекулите на ДНК

Учени от различни страни търсят възможност да използват колосалните възможности на ДНК молекулата в интерес на човека. През 2010 г. първият успех беше постигнат от изследователската група на биолога Крейг Вентър, която успя да кодира воден знак в гените на синтетична бактерия, чийто размер беше 7920 бита.

През 2012 г. този рекорд беше разбит от учени от Харвард, водени от Джордж Чърч - те написаха цяла книга от 53 400 думи върху молекула на ДНК, с 11 изображения и програма на JavaScript (общо количество информация 5,27 милиона бита). За да се гарантира безопасността на данните, разработчиците са използвали химически синтезирани молекули. Живите клетки не са подходящи за това, тъй като те могат да премахнат някои фрагменти сами.

Цялата информация беше разделена на блокове с данни от 96 бита, адресите на битовия поток бяха с дължина 19 символа. В книгата имаше 54 898 такива блока и всеки беше записан на отделна ДНК верига. Всички блокове бяха физически отделени един от друг.

Специалистите трябваше да създадат своя собствена система за цифрово кодиране (някои аминокиселини се броят като нули, а други като единици), тъй като съществуващите системи не се вписват по един или друг начин. В съвременните компютри се възприема двоична логика, състояща се от две състояния, а в молекулата на ДНК има четири основи, свързани във верига: аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т).

Данните за ДНК молекула могат да се съхраняват за много дълго време - до няколко хиляди години. Въпреки очевидните предимства на ДНК молекулите, тези биологични „карти с памет“имат много недостатъци. Основната трудност се крие в възможността за декодиране на съхранената информация и „четене“на текста. Резултатът от групата в Харвард се оказа страхотен: във файла с 5.27 мегабита имаше само две грешки.

Препоръчано: