Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

ДНК для Майкрософта

Microsoft закупила 10 млн нитей синтетической ДНК

Анатолий Ализар, Гиктаймс по материалам Twist Bioscience: Twist Bioscience Announces Microsoft Purchase of its Synthetic DNA for Digital Data Storage Research

Корпорация Microsoft закупает 10 миллионов нитей синтетической ДНК у биологического стартапа Twist Bioscience. Такое количество биоматериала требуется для проверки, насколько он подходит для долговременного хранения информации.

Плотность информации в ДНК давно привлекает внимание учёных: в одном грамме ДНК помещается 1 зеттабайт (миллиард терабайт) данных и хранится без изменений тысячи лет в соответствующих условиях. Дело за малым: научиться дёшево и надёжно считывать и записывать информацию.

В минувшие годы неоднократно проводились успешные эксперименты с записью бинарных данных в пары оснований ДНК. Ещё в 2010 году биологи из Гонконга сумели внедрить в клетку бактерии E.coli синтетическую ДНК, а в 2012 году учёные из Гарварда записали 643 килобайта данных в ДНК, поставив новый рекорд по количеству записанной информации.

Для кодирования информации в ДНК используется четверичная система счисления, по количеству нуклеотидов
(0 = A, 1 = T, 2 = C, 3 = G).
Например, специалисты из Китайского университета Гонконга переводили текст в цифры по таблице ASCII
(i = 105; G = 71; E = 69; M = 77),
затем в четверичную систему
(105 → 1221; 71 → 0113; 69 → 0111; 77 → 0131),
а потом в цепочку нуклеотидов:
iGem → 1221011301110131 → ATCTATTGATTTATGT

Специалисты из Гарварда использовали другой метод. Во-первых, они принципиально отказались от использования живых организмов, а внедряли синтетическую ДНК в молекулу, сгенерированную на коммерческом ДНК-чипе. Таким образом, записанная информация не может быть потеряна из-за генетических мутаций при эволюции организма-носителя. Во-вторых, они использовали не текст ASCII, а бинарный код – файл с книгой, с сохранением форматирования HTML и иллюстраций JPEG. Код разбили на 96-битные блоки, включая 19-битный уникальный адрес каждого блока (на диаграмме показан красным цветом).

Microsoft_DNA.png 

С тех пор методы кодирования данных постепенно совершенствовались. Улучшались и технологии считывания информации из ДНК. Свою лепту внесли и исследователи из Microsoft Research: недавно они опубликовали научную работу на эту тему.

Twist Bioscience специализируется на технологиях записи информации в ДНК с помощью специальной машины для массового производства синтетических ДНК, которую сконструировали в компании. Основные клиенты Twist Bioscience – исследовательские лаборатории, которые занимаются изготовлением генетически изменённых бактерий, необходимых в определённых химических реакциях для производства специфических препаратов. Использование генетического материала для хранения информации – новое направление в деятельности Twist Bioscience.

Сделанные по заказу синтетические ДНК заданной конфигурации стоят около 10 центов за пару оснований. Компания Twist Bioscience рассчитывает в ближайшем будущем снизить цену до 2 центов.

«Они сообщают нам последовательность ДНК, мы производим цепочку с нуля», – сказала исполнительный директор Twist Bioscience Эмили Лепруст (Emily Leproust) по поводу контракта с Microsoft. Изготовленный биоматериал отправляют в Microsoft, при этом биоинженеры Twist Bioscience даже не знают, какая конкретно информация закодирована в молекулах, поскольку у них отсутствует ключ для расшифровки.

В лабораторных условиях с помощью искусственного старения Microsoft проверит, сохранит ли ДНК информацию в течение 1000 лет.

Считывание информации с ДНК производится методом генетического секвенирования. За последние 20 лет стоимость этой процедуры значительно снизилась. Например, проект секвенирования человеческого генома продолжался с 1993 по 2003 годы и обошёлся примерно в $3 млрд. Сегодня такую процедуру можно выполнить за $1000.

Если падение цен продолжится такими темпами и удастся снизить уровень ошибок считывания, то ДНК действительно можно будет рассматривать как приемлемый носитель информации. Нужно снизить цены ещё в 10 000 раз – и технология пойдёт в массы, уверена Эмили Лепруст.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 29.04.2016

Читать статьи по темам:

синтетическая биология база данных биочипы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

ДНК-архив

Создана система, сохраняющая различную информацию в синтезированных ДНК и извлекающая ее обратно без ошибок.

читать

Библиотека в горстке семян

По мнению учёного, использование четырёхбуквенного языка ДНК в виде двоичного кода позволит хранить огромные объёмы информации в ДНК растений.

читать

Хранить вечно

Магнитные пленки, DVD, диски Blue-ray способны сохранить запись максимум десятки лет. Чтобы информация оставалась в целости веками и тысячелетиями, придется воспользоваться рецептом природы – молекулами ДНК.

читать

Оригами из синтетической ДНК

Объемные структуры из синтетической ДНК могут улучшить системы доставки препаратов: они сохраняются в плазме крови в несколько раз дольше, чем «оригами» из природной ДНК.

читать

Программирование ДНК: как и зачем

Технология программного кода «Cello» позволяет прописывать в ДНК бактерий требуемый набор свойств и создавать биологические схемы с нужными логическими параметрами, работающие внутри живой клетки.

читать

Выпрямитель из нуклеотидов

Самый маленький диод – выпрямитель электрического тока – представляет собой короткий фрагмент ДНК, в который введены две посторонние молекулы.

читать