Mokslininkai per kelias minutes sėkmingai įrašė duomenis į DNR

Pasaulio ekonomikos forumo duomenimis, iki 2025 m. pasaulinė duomenų gamyba pasieks 463 eksabaitus per dieną – tai prilygsta 212 765 957 DVD diskams.

Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.

Duomenų saugojimo problema

Dabartinės duomenų saugojimo sistemos, kurios gali sutalpinti tik tiek 0 ir 1, sunaudoja milžiniškus energijos ir vietos kiekius, negali tarnauti amžinai, todėl susiduriame su rimta duomenų saugojimo problema, kuri laikui bėgant gali tik didėti.

Kietųjų diskų alternatyvai gali pagelbėti DNR duomenų saugojimas, nes mūsų genetinis kodas milijonus kartų efektyviau saugo informaciją nei dabartiniai sprendimai. Šiaurės vakarų universiteto mokslininkai sukūrė naują informacijos įrašymo į DNR metodą, kuris trunka ne valandas ar dienas, o kelias minutes.

Tyrėjai panaudojo naują fermentinę sistemą, kad susintetintų DNR, kuri greitai kintančius aplinkos signalus įrašo tiesiai į savo sekas, ir šis metodas gali iš esmės pakeisti mokslininkų atliekamus smegenų neuronų tyrimus ir įrašymą.

Greitesnis ir didesnės skiriamosios gebos įrašymas

Norėdami įrašyti molekulinius ir skaitmeninius duomenis į DNR, mokslininkai šiuo metu remiasi daugiadalykiais procesais, kuriuose nauja informacija derinama su esamomis DNR sekomis. Tai reiškia, kad, norėdami tiksliai įrašyti, jie turi stimuliuoti ir slopinti konkrečių baltymų raišką, o tai gali užtrukti daugiau nei 10 valandų.

Naujojo tyrimo tyrėjai iškėlė hipotezę, kad šį procesą jie galėtų paspartinti naudodami naują metodą, kurį jie pavadino „Laikui jautriu nesudėtingu įrašymu naudojant Tdt vietos aplinkos signalams“, arba TURTLES. Tokiu būdu jie sintetintų visiškai naują DNR, o ne kopijuotų jos šabloną. Šis metodas leido duomenis į genetinį kodą įrašyti per kelias minutes.

„Gamta gerai kopijuoja DNR, tačiau mes labai norėjome turėti galimybę DNR užrašyti nuo nulio“, – pranešime spaudai teigė Šiaurės Vakarų inžinerijos profesorius Keithas E.J.Tyo, vyriausiasis straipsnio autorius.

Tai galėtų būti potencialus sprendimas, padėsiantis spręsti sparčiai augančių duomenų saugojimo poreikių problemą, taip pat tęsti smegenų tyrimus. „Tai tikrai įdomus metodų, kurie vieną dieną leistų vienu metu tirti milijonų ląstelių sąveiką, koncepcijos įrodymas“, – sakė viena iš pirmųjų autorių Namita Bhan.