Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • medtech
  • ММИФ-2018
  • Vitacoin

Книга из ДНК

Биоинженеры распечатали книгу на молекулах ДНК и успешно прочитали ее

РИА Новости

Американские биоинженеры «напечатали» книгу из 53 тысяч слов на молекулах ДНК и прочитали ее при помощи устройства секвенирования, достигнув рекордной плотности записи информации на сегодняшний день, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Молекулы ДНК представляют собой надежное устройство по хранению информации, хорошо защищенное от ошибок чтения и записи. Ученые пытаются приспособить их для хранения произвольных данных с 1988 года, когда американским биоинформатикам впервые удалось записать 7,9 килобайт информации на молекулу ДНК и прочитать ее.

Группа ученых под руководством Шрирама Косури (Sriram Kosuri) из Гарвардской медицинской школы в Бостоне (США) разработала особый компьютерный алгоритм, позволяющий сжать и подготовить для записи на молекулу ДНК практически неограниченный объем информации.

По этой методике данные разбиваются на куски одинаковой длины и записываются на короткие фрагменты ДНК длиной в 159 нуклеотидов. Каждый такой блок содержит 96 бит данных, 19 битный адрес блока и два фрагмента по 22 бита, кодирующих начало и конец «пакета» информации. В каждом случае один нуклеотид кодирует один бит данных – азотистые основания аденин (А) и цитозин (С) обозначают логическую «единицу», а гуанин (G) и тимин (T) – логический ноль.

При записи информации блоки синтезируются из отдельных нуклеотидов при помощи струйного ДНК-принтера. Наличие адреса у каждого блока позволяет хранить информацию в виде смеси из коротких последовательностей нуклеотидов, а не единой цепочки ДНК. Это позволяет хранить практически неограниченный объем информации, увеличивая длину адресной части блока.

Косури и его коллеги проверили свой алгоритм в деле, «напечатав» электронную версию книги «Регенезис: как синтетическая биология переизобретет природу и нас самих», написанной участником группы Джорджем Черчем (George Church) и писателем Эдом Реджисом (Ed Regis).

В общей сложности, электронная версия книги содержит в себе 5,27 мегабит (658 килобайт) информации, в том числе 53,5 тысячи слов, 11 картинок и 1 ява-скрипт. Ученые синтезировали необходимые фрагменты ДНК, смешали их, размножили и прочитали при помощи устройства секвенирования Illumina HiSeq.

По словам биоинженеров, алгоритм кодирования оказался очень эффективным – книга была считана всего с десятью ошибками на 5,27 мегабит данных.

Как утверждают авторы статьи, их технология имеет несколько других преимуществ, кроме неограниченной длины записи и устойчивости к ошибкам. Во-первых, использование нуклеотидов в качестве единичных битов позволяет достичь невероятно высокой плотности записи – 5,5 петабит на кубический миллиметр. Это больше аналогичной характеристики для флеш-памяти и жестких дисков в миллионы раз, и в сотни раз превышает плотность записи данных в квантовой голографии.

Ученые полагают, что такие характеристики ДНК-памяти могут помочь ей стать одним из основных способов хранения информации в архивах и для других целей, не требующих быстрого доступа к данным.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
17.08.2012

Читать статьи по темам:

анализ ДНК биоинформатика синтетическая биология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Геном в формате mp3

Математики из MTI предложили новый способ хранения и обработки данных о последовательностях ДНК. Он должен помочь справиться с наплывом данных от все большего числа прочитанных геномов.

читать

Новые «гены остеоартроза»

Ученым из университета Ньюкасла удалось выделить восемь новых участков ДНК, отвечающих за развитие остеоартроза. Ранее были определены три ответственных за остеоартроз участка генетического кода.

читать

Криминальная геномика

Обязательная геномная регистрация неопознанных тел введена в России, соответствующий документ опубликован на сайте Кремля во вторник.

читать

Геномика: время больших ожиданий

Энтузиасты индивидуальной геномики обещают море возможностей по предсказанию рисков развития болезней и особенностей лечения. Но они умалчивают о том, что сама эта связь вовсе не является доказанной для многих болезней.

читать

Как защититься от генетической дискриминации

Американская ассоциация изучения заболеваний сердца издала список рекомендаций, касающихся защиты пациентов от дискриминации по генетическим причинам, возможность которой быстро становится реальностью.

читать