محققان با موفقیت داده‌ها را درون DNA باکتری زنده ذخیره کردند

DNA به لطف تراکم فوق العاده بالا قادر به ذخیره‌سازی داده‌ها در قالب حدود ۱۰ فیلم در حجمی به اندازه یک دانه نمک است. حال محققان دانشگاه کلمبیا این ایده را وارد مرحله جدید کرده و با تبدیل داده‌های دیجیتالی به ارگانیک آنها را درون DNA باکتری زنده ذخیره کردند.

محققان برای ذخیره اطلاعات درون DNA، باید به کمک ابزاری به نام ترکیب کننده (DNA synthesizer) آن‌ها را از فرمت باینری شامل یک‌ها و صفرها به کد ارگانیک تبدیل کنند که شامل ترکیبات مولکول یعنی آدنین، گوانین، سیوزین و تیمین می‌شود. متأسفانه هر چه طول کد بیشتر باشد، دقت ترکیب کننده نیز کاهش پیدا می‌کند. محققان به منظور رفع این مشکل کد را شکسته و آن را به قطعات کوچکتر تبدیل می‌کنند. سپس دستگاه‌های توالی‌یابی DNA با کنار هم قرار دادن قطعات به داده‌ها دسترسی پیدا می‌کنند.

مشکل دیگر اینکه DNA با گذشت زمان تخریب می‌شود و این یعنی برای همیشه نمی‌توان داده‌ها را در آن ذخیره کرد. محققان دانشگاه کلمبیا برای برطرف کردن این مشکل می‌خواستند بدانند که آیا می‌توان اطلاعات را درون DNA زنده ذخیره کرد یا نه. با این کار نه تنها می‌توان اطلاعات را برای مدت زمان طولانی تری ذخیره کرد، بلکه امکان انتقال داده‌ها به نسل بعد وجود دارد.

گروهی از محققان دانشگاه کلمبیا در چند سال گذشته برای دستیابی به این مهم مشغول آزمایش و تحقیق بوده‌اند. آنها در یکی از تازه‌ترین دستاوردهای خود موفق شدند با رمزنگاری الکترونیکی ۷۲ بیت از داده‌ها، جمله !Hello World را درون اجتماعی از سلول‌های باکتریایی بنویسند. آنها از روش ویرایش ژن کریسپر (CRISPR) استفاده کردند که قادر به قیچی کردن و ویرایش توالی‌های جدید در DNA و ذخیره‌سازی اطلاعات در این ژن‌های فعال است.

محققان در قسمتی از مقاله خود که اخیراً در ژورنال Nature Chemical Biology منتشر شده می‌نویسند: «این دستاورد یک فریم‌ورک ذخیره‌سازی اطلاعات دیجیتالی به بیولوژیکی مستقیم را پایه‌ریزی کرده و ظرفیت ما درباره تبادل اطلاعات بین عناصر مبتنی بر سیلیکون و کربن را گسترش می‌دهد.»

البته این دستاورد با وجود شگفت انگیز بودن، تنها مقدار کمی از اطلاعات را درون DNA ذخیره کرده است و محققان نیز به این موضوع اشاره کرده‌اند: «ما به دنبال رقابت با سیستم‌های کنونی ذخیره‌سازی اطلاعات نیستیم.»