ДНК компютрите се приближават

Напоследък ДНК привлича все повече внимание като алтернатива на традиционните задвижвания. Неговите предимства в неговия капацитет: например, Европейската организация за ядрени изследвания (CERN), която управлява прословутия Голям адронен ускорител, произвежда 15 петабайта информация годишно. Колко твърди дискове или CD или магнитна лента можете да броите за себе си. Но ДНК за това ще се нуждае само от около 7 грама - освен ако, разбира се, не използва метода на кодиране, предложен от група изследователи от Европейската лаборатория по молекулярна биология в Хайделберг (EMBL, Германия)..

Общо казано, не толкова отдавна докладвахме за революционната работа на специалисти от Харвард (САЩ), чийто метод ви позволява да записвате информация в ДНК без участието на жива клетка. В техните експерименти учените от EMBL работят на същото количество информация, както Харвардците - около 5,2 милиона бита. Каква е разликата между двата начина? В технологията за кодиране. Учени от Харвард са използвали прост код, в който различни бази на ДНК съответстват на нула (аденин и цитозин) или едно (гуанин и тимин). Този метод често води до появата на дълги фрагменти, състоящи се от една буква, а подреждането на машината на такива монотонни парчета е склонна да прави грешки, т.е. има осезаем риск от изкривяване на информацията..

Изследователите на EMBL усложниха кода, като направиха всеки байт (за който се знае, че е осем бита) съответстващ на определена „дума“ от пет основни букви (например AASTT). В допълнение, те разбиха целия набор от информация в припокриващи се фрагменти от ДНК от 117 нуклеотида (които според оригиналната работа съдържат и адреса на тази конкретна информация). Взаимното припокриване позволява да се провери грешката, като се определя позицията на фрагмента от информация спрямо останалите три. С други думи, е създаден информационен контекст, който позволява да се чете думата правилно, дори и ако в нея се е появил някаква неяснота поради грешка. Например, думата "лък" може да съществува на равна основа с думата "ливада", но контекстът няма да даде грешка: не можете да стреляте от "ливадата".

Използвайки този метод, изследователите превърнали в ДНК 154 сонета Шекспир, речта на Мартин Лутер Кинг „Имам сън“, класическа статия на Уотсън и Крик за структурата на ДНК, снимки на персонала на института и описание на метода, използван за превръщане на информацията в ДНК. Според авторите на списанието Nature са успели да възстановят оригиналната информация от ДНК със 100% точност..

Носителите за съхранение, базирани на ДНК, могат да станат не само по-обемни, но и по-надеждни от обичайните твърди дискове и компактдискове. В крайна сметка ДНК на мамута лежеше в студената земя от 60 хиляди години, без почти никаква загуба на информация. Но засега основният проблем с подобни манипулации с ДНК информация си остава високата цена. ДНК кодирането на един мегабайт струва $ 12,400. Още $ 220 ще бъдат необходими за премахването и връщането на този мегабайт от и към ДНК. Самите изследователи обаче са убедени, че методът ще стане по-евтин във времето и след половин век ще бъде възможно, например, да се обработят големи масиви от важна, но рядко използвана информация (като същите данни от LHC)..