روشی جدید برای استفاده از چگالی ذخیره سازی داده‌های باورنکردنی دی ان‌ای

به گزارش مجله خبری نگار،مانند بسیاری از فناوری‌های انسانی، طبیعت در مورد ذخیره سازی داده‌ها بسیار از ما پیشی گرفته است. دی ان‌ای می‌تواند اطلاعات را کارآمدتر از هر سیستمی که بشر تا به امروز ساخته ذخیره کند و ۲۱۵ میلیون گیگابایت داده را در یک گرم از ماده تجمیع کند. بهتر از آن، در شرایط مناسب می‌تواند هزاران سال یا حتی بیشتر دوام بیاورد، بنابراین جای تعجب نیست که دانشمندان در تلاشند راه‌هایی برای ذخیره داده‌ها روی دی ان‌ای بیابند.

اما مطمئناً، موانعی وجود دارد چرا که سنتز مصنوعی DNA به سختی انجام می‌شود و می‌تواند شکننده باشد که هر دو عامل استفاده از آن را در مقیاس‌های بزرگ مورد نیاز دشوار می‌کنند. اکنون، دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) یک روش نویدبخش جدید برای نوشتن داده‌ها و خواندن آن‌ها از دی ان‌ای ایجاد کرده اند. این تیم تحقیقاتی می‌گوید این تکنیک مانند یک نسخه بیولوژیکی یک دوربین دیجیتال عمل می‌کند و به این ترتیب محققان ان را «BacCam» نامیده اند.

پروفسور پو چوئه لو (Poh Chueh Loo) محقق اصلی این مطالعه گفت: دی‌ان‌ای درون یک سلول را به عنوان یک فیلم عکاسی توسعه نیافته تصور کنید. با استفاده از اپتوژنتیک که تکنیکی است که فعالیت سلول‌ها را با نوری شبیه به مکانیسم شاتر دوربین کنترل می‌کند، ما موفق شدیم با چاپ سیگنال‌های نوری بر روی فیلم دی ان‌ای تصاویری بگیریم.

در این روش اساساً از لیزر‌های نور قرمز و آبی برای تحریک بیان ژن در باکتری‌های مهندسی شده ویژه استفاده می‌شود که داده‌های موجود در دی ان‌ای آن‌ها را رمزگذاری می‌کند. به گزارش سیناپرس، از تکنیک‌های بارکدینگ موجود برای برچسب‌گذاری داده‌ها با برچسب‌های مشخصات منحصربه‌فرد استفاده می‌شود که سپس می‌توانند با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی سازماندهی و بازیابی شوند.

در آزمایشات، تیم پژوهشی دریافت، سیستم BacCam می‌تواند برای گرفتن و ذخیره چندین تصویر به طورهمزمان استفاده شود. نکته مهم این است که استفاده از باکتری‌های زنده آسان‌تر، ارزان‌تر و مقیاس‌پذیرتر از سنتز دی ان‌ای مصنوعی از ابتدا است و این سلول‌ها در شرایط عادی راحت‌تر زنده می‌مانند.

پوه در این باره گفت: با استفاده از قدرت دی ان‌ای و مدار‌های اپتوژنتیک، ما اولین دوربین دیجیتال زنده را ایجاد کرده ایم که رویکردی مقرون به صرفه و کارآمد برای ذخیره سازی داده‌های دی ان‌ای ارائه می‌دهد. کار ما نه تنها کاربرد‌های بیشتر ذخیره سازی داده‌های دی ان‌ای را بررسی می‌کند، بلکه فناوری‌های جمع آوری داده‌های موجود را در چارچوب بیولوژیکی مهندسی مجدد می‌کند. او در پایان افزود: ما امیدواریم که این پژوهش زمینه را برای ادامه نوآوری در ثبت و ذخیره اطلاعات فراهم کند.