Группе исследователей из Европейского института биоинформатики (European Bioinformatics Institute, EBI) в Кембридже удалось сделать важный шаг на пути к принципиально новым хранилищам информации, построенным на использовании молекул ДНК.
Как известно, ДНК хранит огромное количество информации. Плотность хранения чрезвычайно высока, а для хранения не требуется энергия. О сроке хранения можно судить по тому, что ученым удается прочитать ДНК мамонтов, живших десятки тысяч лет назад.
Чтение информации, закодированной в ДНК, выполняется сравнительно просто. Но сложности с записью до недавнего времени делали мысли о хранении информации в ДНК далекими от реальности.
Во-первых, ученым удавалось создавать лишь небольшие последовательности.
Во-вторых, и чтение, и запись ДНК сопровождается ошибкам, особенно, связанными с повторением одного и того же символа.
Ключом к преодолению ограничений стала разработка нового кода. Его суть заключается в разбиении на большое число частично перекрывающихся небольших фрагментов и их индексировании, указывающем последовательность чтения. Новый код разработан с таким расчетом, чтобы исключить повторение символов. Для возникновения ошибки необходимо, чтобы она возникла в четырех фрагментах одновременно, вероятность чего очень мала.
Закодированная таким образом информация была записана компанией Agilent Technologies в ДНК. Для теста было выбрано несколько файлов: звукозапись выступления Мартина Лютера Кинга в формате MP3, фотография института в формате JPG, статья первооткрывателей структуры ДНК Фрэнсиса Крика и Джеймса Уотсона в формате PDF, сонеты Шекспира в формате TXT и файл с описанием нового кода.
В результате чтения ДНК, синтезированных по этим данным, ученым удалось воссоздать файлы с точностью 100%.
Внешне «хранилище» выглядит как щепотка пыли.
По словам ученых, ДНК подходят для долговременного хранения (скажем, в течение 10 000 лет при правильных условиях — см. «Мамонты в вечной мерзлоте») информации, к которой нечасто нужен доступ.
Хотя до практического использования разработки пока далеко, ученые намерены изучить аспект ее практического применения. Возможно, от коммерческого использования их идей нас отделяет не такой уж большой срок.
Источник: EBI
