نجح الباحثون في تخزين البيانات في الحمض النووي للبكتيريا الحية

نجح الباحثون في تخزين البيانات في الحمض النووي للبكتيريا الحية

 

بفضل الكثافة العالية للغاية ، يمكنه تخزين البيانات في شكل حوالي 10 أفلام بحجم حبة ملح. أخذ الباحثون في جامعة كولومبيا هذه الفكرة إلى مستوى جديد وخزنها في الحمض النووي البكتيري الحي عن طريق تحويل البيانات الرقمية إلى عضوية.

لتخزين المعلومات في الحمض النووي ، يجب على الباحثين استخدام أداة تسمى مُركب الحمض النووي لتحويلها من صيغ ثنائية ، بما في ذلك الوحدات والأصفار ، إلى كود عضوي يحتوي على مركبات الجزيء ، والأدينين ، والجوانين ، والسيوسين ، والثايمين. لسوء الحظ ، كلما طالت الشفرة ، انخفضت دقة أداة التجميع. لحل هذه المشكلة ، قام الباحثون بتقسيم الكود وتقسيمه إلى أجزاء أصغر. ثم تقوم أجهزة تسلسل الحمض النووي بالوصول إلى البيانات عن طريق تجميع القطع معًا.

مشكلة أخرى هي أن الحمض النووي يتم تدميره بمرور الوقت ، مما يعني أنه لا يمكن تخزين البيانات فيه إلى الأبد. لحل هذه المشكلة ، أراد الباحثون في جامعة كولومبيا معرفة ما إذا كان يمكن تخزين المعلومات في الحمض النووي الحي. لا يسمح هذا فقط بتخزين البيانات لفترة أطول من الوقت ، ولكنه يسمح أيضًا بنقل البيانات إلى الجيل التالي.

 

قام فريق من باحثي جامعة كولومبيا بالتجريب والبحث لتحقيق ذلك خلال السنوات القليلة الماضية. في واحدة من أحدث الاختراقات ، تمكنوا من تشفير 72 بتًا من البيانات إلكترونيًا ، وكتابة عبارة Hello World داخل مجتمع من الخلايا البكتيرية. استخدموا تقنية كريسبر لتحرير الجينات ، القادرة على قص وتحرير تسلسلات الحمض النووي الجديدة وتخزين المعلومات في هذه الجينات النشطة.

كتب الباحثون في ورقة بحثية حديثة نُشرت في مجلة Nature Chemical Biology: "يؤسس هذا الإنجاز إطارًا رقميًا لتوجيه تخزين البيانات البيولوجية ويوسع قدرتنا على تبادل المعلومات بين السيليكون والعناصر التي تعتمد على الكربون".

والمثير للدهشة أن هذا الإنجاز لم يخزن سوى كمية صغيرة من المعلومات في الحمض النووي ، وقد لاحظ الباحثون أننا "لا نتطلع إلى التنافس مع أنظمة تخزين المعلومات الحالية".