Todo YouTube en una cucharadita: almacenamiento de información en el ADN.

Investigadores de Israel presentan, según lo publicado en Nature Biotechnology, un progreso significativo en el almacenamiento de información sobre el ADN.

En un artículo publicado en la revista Nature Biotechnology, el grupo mostró el almacenamiento de información en una densidad de más de 10 petabytes (un petabyte (PB) es un millón de gigabytes) en un solo gramo de ADN al tiempo que mejoraron significativamente el proceso de escritura.

Guardar todos los videos de Youtube?

Para ilustrar esta densidad, teóricamente, permite almacenar toda la información almacenada en YouTube en en el tamaño de una cucharadita.

El estudio fue dirigido por el estudiante Leon Anavy, bajo la guía del Profesor Zohar Yakhini.

La cantidad de información digital disponible para la humanidad ha crecido a una velocidad tremenda desde que IBM inventó el disco duro en la década de 1950.

El almacenamiento de esta información se ha convertido en un gran desafío no solo en el contexto tecnológico sino también con respecto a los aspectos económicos y ambientales, ya que las granjas de servidores, almacenes de información que nos sirven a todos, son actualmente responsables de aproximadamente el 2% de las emisiones globales de carbono.

Esto es una tasa similar a la emisión acumulativa del tráfico aéreo mundial, y alrededor del 3% del consumo mundial de electricidad, más que el consumo de electricidad de todo el Reino Unido.

En este contexto, se ha desarrollado un nuevo enfoque tecnológico durante la última década: el almacenamiento de información en ADN.

Esta tecnología permite una minimización significativa, una retención de información a más largo plazo (mil veces) y cero costos energéticos y económicos de mantenimiento.

La idea básica de codificar información sobre el ADN es que la molécula de ADN es una cadena compuesta de enlaces llamados nucleótidos.

Los nucleótidos se dividen en cuatro tipos marcados con las letras A, C, G y T. Para almacenar información sobre el ADN, cada secuencia binaria (que consiste en los símbolos 0 y 1) debe traducirse en una secuencia que conste de estas letras.

En el siguiente paso, en un proceso llamado síntesis, se producen moléculas de ADN reales que representan estas mismas secuencias.

Para leer los datos, estas moléculas de ADN se secuencian. La secuenciación del ADN produce una salida que representa la secuencia de nucleótidos que forma cada molécula en la entrada.

Esa salida se traduce a una secuencia binaria que representa el mensaje original que se codificó.

Las tecnologías modernas apoyan la síntesis de muchos miles de diferentes series de nucleótidos en paralelo.

Los desafíos tecnológicos del ADN

El almacenamiento de información sobre el ADN es un desafío tecnológico muy complejo.

En el campo de la lectura de información (secuenciación), ha habido un tremendo progreso impulsado por la revolución del genoma; para la redacción de información.

Sin embargo, todavía existen dificultades tecnológicas significativas y los costos son altos. Esta es la importancia del avance logrado por el Technion e IDC.

La novedosa tecnologia permite: (1) aumentar el número de letras utilizadas para codificar la información (más allá de las 4 letras originales); (2) reducir significativamente el número de rondas de síntesis requeridas para almacenar información sobre el ADN; (3) mejorar el mecanismo de corrección de errores utilizado.

Los investigadores de Isarel han aumentado el número efectivo de letras más allá de los cuatro componentes básicos del ADN natural, utilizando nuevas letras que son combinaciones únicas de las letras originales.

La idea es similar a la formación de nuevos colores utilizando mezclas de colores base.

Aumentar el número de letras permite codificar más información en cada letra de la secuencia.

Según el profesor Yakhini, “los procesos de síntesis y secuenciación actuales son inherentemente redundantes, porque cada molécula se produce en grandes cantidades y se lee en múltiples copias durante la secuenciación.

El método que desarrollamos aprovecha esta redundancia para aumentar la cantidad efectiva de letras por encima las cuatro letras originales, lo que nos permite codificar y escribir cada unidad de información en menos ciclos de síntesis”.

El equipo demostró una reducción del número de rondas de síntesis requeridas por unidad de información en un 20%.

También mostraron que el número de rondas de síntesis podría reducirse en el futuro en un 75% sin esfuerzos de desarrollo significativos.

Esto significa que el proceso de almacenamiento será más rápido y menos costoso.

Fuente: latamisrael.com