ДНК — гораздо более плотный носитель данных, чем все, что может создать человек. Проблема в том, что этот носитель очень хрупкий. Ученые придумали, как решить эту проблему. Они создали искусственный янтарь для долгосрочной защиты данных, хранящихся в ДНК. О работе специалистов пишет New Atlas.
Как и многие другие вещи, наши методы хранения данных меркнут по сравнению с теми, которые придумала природа. Один грамм ДНК может содержать до 215 петабайт (215 миллионов ГБ) данных, а это означает, что вы можете хранить весь интернет в коробке из-под обуви. Неудивительно, что ученые экспериментируют с тем, как записывать данные в ДНК, считывать их и, что немаловажно, сохранять их в безопасности, пока они там находятся.
Исследователи из Массачусетского технологического института создали своего рода искусственный янтарь, который может защищать ДНК в течение длительного периода времени и легко передает свои данные, когда это необходимо. Этот материал называется термореактивным, то есть он состоит из полимеров, которые при нагревании превращаются в стеклообразное твердое вещество. При необходимости они могут разлагаться под воздействием определенных химикатов.
Особая смесь используемых мономеров предназначена для объединения ДНК в сферические комплексы в центре с водоотталкивающим слоем снаружи. Это важно, потому что влага может повредить ДНК. Затем смесь нагревают, чтобы превратить ее в стеклянный блок, внутри которого сохраняется ДНК, содержащая данные.
Когда приходит время считывать данные, материал подвергается воздействию молекулы под названием цистеамин. Она разрушает связи, удерживающие термореактивный материал вместе. Когда ДНК распадается на мелкие кусочки, добавляется «моющее средство» под названием SDS, чтобы отделить ДНК, не повреждая ее. Ученые называют свою технику термореактивной ксероконсервацией (T-REX).
В ходе испытаний команда Массачусетского технологического института успешно использовала T-REX для хранения последовательностей ДНК различной длины при температуре до 75 °C. В первых тестовых последовательностях были закодированы «Прокламации об освобождении рабов», логотип Массачусетского технологического института, весь геном человека и, что вполне уместно, музыкальная тема из «Парка Юрского периода». Когда ДНК была извлечена и упорядочена, исследователи обнаружили, что ошибок внесено не было.
«Замораживание ДНК — способ номер один сохранить ее, но это очень дорого и невозможно масштабировать, — уточняет Джеймс Банал, соавтор исследования. — Я думаю, что наш новый метод сохранения станет технологией, которая может определить будущее хранения цифровой информации на ДНК».
В настоящее время T-REX требуется несколько часов, чтобы записать данные в ДНК и разместить их в термореактивном материале, но команда говорит, что этот процесс можно ускорить с помощью некоторой оптимизации. Даже в этом случае маловероятно, что это приведет к тому, что мы будем использовать жесткие диски на основе ДНК в потребительских компьютерах. Скорее, искусственный янтарь может стать хорошим вариантом для долгосрочного хранения архивных данных.
Ранее ученые предложили создать надежные пароли с помощью ДНК.