Počítače DNA se blíží

DNA v poslední době přitahuje stále více pozornosti jako alternativa k tradičním pohonům. Její výhody ve své kapacitě: například Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN), která provozuje notoricky známý Large Hadron Collider, vyrábí ročně 15 petabytů informací. Kolik pevných disků nebo disků CD nebo magnetických pásek můžete počítat sami. DNA však bude potřebovat pouze asi 7 gramů - pokud samozřejmě nepoužije metodu kódování navrženou skupinou výzkumných pracovníků z Evropské laboratoře molekulární biologie v Heidelbergu (EMBL, Německo).

Obecně řečeno, není to tak dávno, co jsme informovali o revoluční práci specialistů z Harvardu (USA), jejichž metoda vám umožňuje zaznamenávat informace v DNA bez účasti živé buňky. Ve svých experimentech vědci z EMBL pracovali na stejném množství informací jako Harvardané - asi 5,2 milionu bitů. Jaký je rozdíl mezi těmito dvěma způsoby? V technologii kódování. Vědci z Harvardu použili jednoduchý kód, ve kterém různé báze DNA odpovídaly nule (adenin a cytosin) nebo jeden (guanin a thymin). Tato metoda často vedla ke vzniku dlouhých fragmentů skládajících se z jednoho písmene a sekvenování stroje na takových monotónních dílech je náchylné k chybám, to znamená, že existuje hmatatelné riziko zkreslení informací..

Výzkumní pracovníci EMBL kód zkomplikovali tím, že každý bajt (který je znám o osmi bitech) odpovídá určitému slovu pěti základních písmen (například AASTT). Kromě toho rozdělili celou řadu informací do překrývajících se fragmentů DNA 117 nukleotidů (které podle původní práce obsahovaly také adresu této konkrétní informace). Vzájemné překrytí umožnilo zkontrolovat chybu a určit polohu informačního fragmentu vzhledem ke třem ostatním. Jinými slovy, byl vytvořen informační kontext, který umožňuje číst slovo správně, i když se do něj v důsledku chyby vklouzla určitá nejednoznačnost. Například slovo "luk" může existovat na stejném základě jako slovo "louka", ale kontext nedává chybu: nemůžete střílet z "louky".

Pomocí této metody se výzkumníci proměnili v DNA sondy DNA Shakespeara, projev Martina Luthera Kinga „Mám sen,“ klasický článek Watsona a Cricka o struktuře DNA, fotografie pracovníků ústavu a popis metody použité k převodu informací na DNA. Podle autorů díla v časopise Nature dokázali obnovit původní informace z DNA se 100% přesností..

Paměťová média na bázi DNA se mohou stát nejen prostornějšími, ale také spolehlivějšími než obvyklé pevné disky a kompaktní disky. Nakonec, DNA mamuta ležela v chladné zemi 60 tisíc let s téměř žádnou ztrátou informací. Hlavním problémem těchto manipulací s informacemi o DNA však zůstává jejich vysoká cena. DNA kódující jeden megabajt stojí 12 400 dolarů. Dalších $ 220 bude potřeba na odstranění a návrat tohoto megabajtu z DNA a do DNA. Samotní badatelé jsou však přesvědčeni, že se tato metoda časem zlevní a po půlstoletí bude možné například zpracovávat velké sady důležitých, ale zřídka využívaných informací (jako jsou stejná data z LHC)..