Технологии Nowostawski

В течение последних нескольких лет ученые расшифровали геномы мамонтов и лошади возрастом 700 000 лет, с фрагментами ДНК, выделенной из ископаемых. ДНК точно сохраняется намного дольше, чем организмы, для которых она является носителем генетических кодов. Компьютерные ученые и инженеры мечтали о ограничения миниатюризации и стабильность ДНК для хранения цифровых данных. Они хотят, чтобы код все эти нули и единицы в молекулах а, ц, Г И Т, которые образуют винтовую лестницу полимера ДНК и достижения последнего десятилетия в области синтеза и секвенирования ДНК привели к серьезному прорыву. Впоследствии эксперименты показали, что в один прекрасный день мы сможем получить код цифровой информации всего мира пару литров ДНК и прочитать ее еще раз после тысячи лет.

Проценты от Microsoft и других технологических компаний, повышение напряжения в этой области. В прошлом месяце Microsoft исследования объявил, что он собирается платить запуске в синтетической биологии, поворот Бионаука, определенное количество, чтобы создать 10 миллионов последовательностей ДНК, разработанная компьютерщиками из Microsoft для хранения данных. Ведущий производитель памяти мкм технологии также финансирует исследования хранение данных в ДНК, чтобы выяснить, является ли система на основе нуклеиновых кислот для расширения границ электронной памяти. Такой приток денег и интерес может постепенно сокращать непомерные расходы и сделать хранение данных в ДНК можно в десять лет, говорят исследователи.

Люди генерируют гораздо больше, чем 16 миллиардов гигабайт цифровой информации к 2017 году, и многое из этого нужно будет создать резервную копию. Правовые, финансовые и медицинские данные, а также, конечно, мультимедийных файлов. Сегодня данные хранятся на жестких дисках, оптических приводах в энергоемких центров обработки данных размеров склада. В лучшем случае эти данные хранятся в тридцать лет, в худшем несколько. Кроме того, пишет научно-исследовательский вычислительный архитектор Майкрософт кэрин Штраус, “мы производим гораздо больше данных, чем времени индустрии по производству устройств для хранения, и прогнозы предполагают, что этот разрыв будет расти”.

И теперь, добавьте ко всему этому ДНК. Она живет в веках, если вы держите его в холодном и сухом месте. Теоретически с его помощью можно упаковывать миллиардов гигабайт данных об объеме сахара. Магнитная лента, плотной среде современного хранения данных, 10 гигабайт умещается в одном томе. “ДНК-это невероятно плотные, прочные и энергонезависимые носители информации,” говорит Olgica Миленкович, профессор электротехники и вычислительной техники Университета штата Иллинойс в Урбана-шампейн, который.

Все потому, что каждая из четырех молекул здания — аденин (а), позволяет (C), гуанин (G) и тимин (T) является кубический нанометр в объеме. С помощью системы кодирования — например, что представляет битов “00”, в) “01” и так далее — ученые могут принять ряд единиц и нулей, которые формируют файл цифровых данных и создания ДНК-цепи, содержащий изображение или видео. Конечно, техника вещественным кодированием гораздо сложнее, чем мы здесь вам написал. Дизайн синтез цепи ДНК в процессе сбора данных. Затем ученые смогут читать их, цепь Секейра.

Гарвардский Университет Церковь генетика Джорджа, который был основан в этой области исследований в 2012 году, закодированные 70 млрд экземпляров книги — миллион гигабайт на кубический миллиметр дна. Спустя год, ученые из Европейского Института биоинформатики показали, что они могут читать без единой ошибки, 739 Кб данных ДНК заключенных.

В прошлом году было несколько команд исследователей продемонстрировала полностью функционирующей системы. В августе ученые Э. т. ч Цюрихе инкапсулированные синтетической ДНК в бокале, был подвергнут в условиях, моделирующих конец периода в 2000 лет, и он опять закодированных данных. Параллельно с этим, Миленкович и ее коллеги сообщили, сохранение страниц Википедии силами шести американских университетов в последовательности ДНК, которая обеспечивает особую “адрес” — выборочно читать и редактировать частей письменного текста. Случайный доступ к данным очень важен для того, чтобы избежать необходимости организовать целую книгу прочитать только пункт”, – говорит Миленкович.

В апреле, Штраус и исследователи Селиг Джордж и Луи Корпус из Вашингтонского университета сообщили, что смогли взять три изображения-файл в несколько десятков килобайт, 40 000 цепочек ДНК, с использованием фирменной схемы кодирования, а затем рассматривать их по отдельности, не делая ошибок. В работе они представлены в апреле на конференции Ассоциации вычислительной техники. При помощи 10 миллионов цепочек, которые Microsoft покупает у закрутки биологических наук, ученые планируют доказать, что данные ДНК могут храниться в гораздо больших масштабах. “Наша цель-показать системе, что мы код файлы, ДНК, создание молекул, которые хранятся в них в течение длительного времени, а затем восстановлена, sequenase ДНК”, – говорит Штраус. — Начиная с задней кусочки”.

Производитель памяти Micron для изучения ДНК технологии посткраниальный. Компания финансирует работу Церкви и ученые из Университета Айдахо создать безошибочную хранения ДНК. “Рост затрат на хранение данных будет поощрять альтернативные решения и сохраняющиеся в ДНК является одним из наиболее перспективных решений”, – говорит Gurtej Санду, директор департамента развития новейших технологий в ЦМТ.

Исследователи по-прежнему ищут способы, чтобы уменьшить количество ошибок при кодировании и декодировании данных. Но основная технология уже на земле. Так что же мешает нам перейти от хранилищ данных размером с обувную коробку к стеклу капсулы ДНК? Стоимость. “Процесс записи в миллион раз дороже”, – говорит Селиг.

И вот почему: создание ДНК участвует понижение молекул нанометровых размеров с высокой точностью является сложной задачей. И даже при том, что стоимость секвенирования упала из-за стремительно растущим спросом на эту услугу, синтез ДНК не было таких драйверов на рынке. Миленкович заплатили около 150 долларов, чтобы создать ряд 1000 нуклеотидов синтезируется. Секвенирование одного миллиона нуклеотидов на сумму около одного процента.

Интерес в хранилища данных от Microsoft и Fujitsu могут быть только толчок нужен, чтобы начать снижать издержки”, – говорит Селиг. Смарт инжиниринг и новые технологии, такие как микрофлюидных нанопористых и секвенирования ДНК, что помогает уменьшить и увеличить скорость процесса, также будет способствовать. Теперь это занимает несколько часов, чтобы организовать несколько сотен пар нуклеотидов, и дни их синтеза большое оборудование. Я хотел бы использовать все, что в небольшую коробку, иначе преимущество в плотности хранения данных будут потеряны.

Если он работает, Штраус воображает появление компаний, которые предлагают услуги по хранению ДНК, заархивированные в следующем десятилетии. “Вы можете открыть браузер и загружать файлы на свой сайт или получать байты обратно, как облако”, – говорит она. Или вы можете купить диск ДНК жесткого диска.

В один прекрасный день мы сможем закодировать всю информацию из мира в несколько галлонов ДНК
Илья Весь

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.