دانشمندان روش جدیدی برای استفاده از چگالی ذخیره سازی داده‌های باورنکردنی دی ان ای به روشی مقیاس پذیر ابداع کرده اند. در این روش یک دوربین بیولوژیکی تصاویری را در دی ان ای سلول‌های زنده نشان می دهد که با بارکد برای بازیابی داده‌ها برچسب‌گذاری می شوند.
به گزارش سیناپرس، مانند بسیاری از فناوری‌های انسانی، طبیعت در مورد ذخیره سازی داده‌ها بسیار از ما پیشی گرفته است. دی ان ای می تواند اطلاعات را کارآمدتر از هر سیستمی که بشر تا به امروز ساخته ذخیره کند و ۲۱۵ میلیون گیگابایت داده را در یک گرم از ماده تجمیع کند. بهتر از آن، در شرایط مناسب می تواند هزاران سال یا حتی بیشتر دوام بیاورد، بنابراین جای تعجب نیست که دانشمندان در تلاشند راه‌هایی برای ذخیره داده‌ها روی دی ان ای بیابند.
اما مطمئناً، موانعی وجود دارد چرا که سنتز مصنوعی DNA به سختی انجام می شود و می تواند شکننده باشد که هر دو عامل استفاده از آن را در مقیاس های بزرگ مورد نیاز دشوار می کنند. اکنون، دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) یک روش نویدبخش جدید برای نوشتن داده ها و خواندن آن ها از دی ان ای ایجاد کرده اند. این تیم تحقیقاتی می گوید این تکنیک مانند یک نسخه بیولوژیکی یک دوربین دیجیتال عمل می کند و به این ترتیب محققان ان را «BacCam» نامیده اند.
پروفسور پو چوئه لو (Poh Chueh Loo) محقق اصلی این مطالعه گفت: دی‌ان‌ای درون یک سلول را به عنوان یک فیلم عکاسی توسعه نیافته تصور کنید. با استفاده از اپتوژنتیک که تکنیکی است که فعالیت سلول‌ها را با نوری شبیه به مکانیسم شاتر دوربین کنترل می کند، ما موفق شدیم با چاپ سیگنال‌های نوری بر روی فیلم دی ان ای تصاویری بگیریم.
در این روش اساساً از لیزرهای نور قرمز و آبی برای تحریک بیان ژن در باکتری‌های مهندسی شده ویژه استفاده می شود که داده‌های موجود در دی ان ای آنها را رمزگذاری می کند. به گزارش سیناپرس، از تکنیک‌های بارکدینگ موجود برای برچسب‌گذاری داده‌ها با برچسب‌های مشخصات منحصربه‌فرد استفاده می شود که سپس می توانند با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی سازماندهی و بازیابی شوند.
در آزمایشات، تیم پژوهشی دریافت،سیستم BacCam می تواند برای گرفتن و ذخیره چندین تصویر به طور همزمان استفاده شود. نکته مهم این است که استفاده از باکتری‌های زنده آسان‌تر، ارزان‌تر و مقیاس‌پذیرتر از سنتز دی ان ای مصنوعی از ابتدا است و این سلول‌ها در شرایط عادی راحت‌تر زنده می مانند.
به گزارش سیناپرس، پوه در این باره گفت: با استفاده از قدرت دی ان ای و مدارهای اپتوژنتیک، ما اولین دوربین دیجیتال زنده را ایجاد کرده ایم که رویکردی مقرون به صرفه و کارآمد برای ذخیره سازی داده های دی ان ای ارائه می دهد. کار ما نه تنها کاربردهای بیشتر ذخیره سازی داده‌های دی ان ای را بررسی می کند، بلکه فناوری‌های جمع آوری داده‌های موجود را در چارچوب بیولوژیکی مهندسی مجدد می کند. او در پایان افزود: ما امیدواریم که این پژوهش زمینه را برای ادامه نوآوری در ثبت و ذخیره اطلاعات فراهم کند.
به گزارش سیناپرس،شرح کامل این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
No tags for this post.