آیا عکس‌تان را می‌توانید روی DNA ذخیره کنید؟

تاریخ : ۲۶ خرداد ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۶۱۶

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران نشان دادند که می‌توان یک تصویر را با کمک توالی DNA ذخیره‌سازی کرد و این عکس را از میان تصاویر مختلف ذخیره شده روی DNA دوباره بازیابی کرد.

در حال حاضر روی زمین ، حدود 10 تریلیون گیگابایت داده دیجیتال وجود دارد و هر روز، مردم ایمیل، عکس، توییت و سایر اطلاعات دیجیتال را تولید می کنند که به این حجم اطلاعات  می افزاید. بیشتر این داده ها در تاسیسات عظیم معروف به مراکز داده اگزابایت ذخیره می شوند (یک اگزابایت برابر یک میلیارد گیگابایت است)، که می تواند به اندازه چندین زمین فوتبال باشد و ساخت و نگهداری آن حدود 1 میلیارد دلار هزینه دارد.

 

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که یک راه حل جایگزین در مولکول نهفته در اطلاعات ژنتیکی ما قرار دارد. DNA، که برای ذخیره مقادیر زیادی از اطلاعات با دانسیته بسیار بالا تکامل یافته است. مارک باته، استاد مهندسی زیستی موسسه فناوری ماساچوست (MIT) می گوید: «یک لیوان قهوه پر از DNA می تواند تمام داده های جهان را ذخیره کند.»

 

باته می‌افزاید: «ما برای ذخیره این حجم عظیم داده هایی که در جهان جمع شده است، به راه حل های جدیدی نیاز داریم. DNA هزار برابر بیشتر از حتی حافظه فلش است و ویژگی دیگری که جالب توجه است این است که اگر پلیمر DNA را بسازید، انرژی مصرف نمی کند. می توانید DNA را بنویسید و سپس آن را برای همیشه ذخیره کنید.»

 

دانشمندان قبلاً نشان داده اند که می‌توانند تصاویر و صفحات متنی را به صورت DNA رمزگذاری کنند. باته و همکارانش اکنون یک روش برای انجام این کار ارائه کردند، آنها هر پرونده داده را در یک ذره 6 میکرومتری از جنس سیلیس کپسوله کردند و در ادامه این ذره با رشته کوتاه DNA که محتوای آن را نشان می دهد، برچسب زده می‌شود.

 

با استفاده از این روش، محققان نشان دادند که می توانند با دقت عکس‌های ذخیره شده روی DNA را از مجموعه 20 عکس بیرون بیاورند. با توجه به تعداد برچسب‌های احتمالی قابل استفاده، این روش را می توان برای مجموعه‌ای از تصاویر تا 1020 پرونده به کار برد.

 

نتایج این پروژه در نشریه Nature Nature به چاپ رسیده است. جیمز بانال ، فوق دکترای ارشد MIT ، تایسون شفرد دانشجوی ارشد MIT و جوزف برلینت، نویسندگان اصلی این مقاله هستند.

 

سیستم‌های ذخیره‌سازی دیجیتال، متن ، عکس یا هر نوع اطلاعات دیگری را به صورت یک سری 0 و 1 رمزگذاری می‌کنند. همین اطلاعات را می توان با استفاده از چهار نوکلئوتید سازنده کد ژنتیکی در DNA رمزگذاری کرد: A ، T ، G و C. به عنوان مثال ، G و C می توانند نشان دهنده 0 باشند در حالی که A و T نشان دهنده 1 هستند.

 

DNA چندین ویژگی دیگر نیز دارد که آن را به عنوان یک محیط ذخیره سازی مطلوب می کند: بسیار پایدار است و ترکیب و سنتز آن بسیار ساده است. همچنین به دلیل چگالی زیاد آن، هر نوکلئوتید، معادل حداکثر دو بیت، تقریباً 1 نانومتر مکعب است بنابراین یک اگزابایت داده ذخیره شده در DNA ابعدی در حد کف دست شما نیاز دارد.

 

منبع : https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210610135710.htm

نظر شما