• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.03.2022
Михаил Орлов
5
50 721

Одного грамма ДНК достаточно, чтобы записать информацию объемом в несколько миллиардов гигабайт

4.9

ДНК — многофункциональная биомолекула с множеством природных ролей. Ранее ученые смогли найти для нее еще и ряд технических приложений: например, в качестве хранилища данных. Теперь им удалось увеличить емкость и повысить надежность «ДНК-флешки» за счет введения в нее семи дополнительных букв-нуклеотидов.

ДНК может быть хранилищем цифровой информации
ДНК может быть хранилищем цифровой информации / © Amazon.com / Автор: Sycophanta Duccius

Представьте ДНК, на которую вместо генов человека или, скажем, бактерии записаны музыка, изображения и другие медиафайлы. Сейчас такие устройства становятся реальностью. Технология «ДНК-флешки» существует уже несколько лет, однако в новой статье в Nano Letters ученые изменили химический состав этой молекулы и усовершенствовали технологии ее «чтения» (секвенирования). Благодаря этому они создали более емкий и устойчивый накопитель данных.

Эпоха цифровой информации сопровождается постоянным накоплением новых больших данных. При этом старые бумажные носители постоянно оцифровывают, чтобы сохранить в случае опасности и сэкономить пространство.

«ДНК — один из лучших, если не самый лучший вариант, особенно для хранения архивных данных», — говорит Чао Пань (Chao Pan), участвовавший в новом исследовании. Его коллега Касра Табатабаи (S. Kasra Tabatabaei) добавляет: «Ежедневно интернет генерирует несколько петабайт данных (десять в пятнадцатой степени байт. — Прим. ред.). Всего одного грамма ДНК достаточно, чтобы сохранить этот объем информации. Настолько велика емкость ДНК как цифрового хранилища».

К тому же ДНК очень устойчива и долговечна. Эта биомолекула сохраняется в окружающей среде десятки и даже тысячи лет, не теряя закодированную в ней информацию. Благодаря этому ученые извлекают и секвенируют ДНК из давно погибших и окаменевших организмов.

Обычно ДНК представляет собой спираль из двух цепочек, каждая из которых образована «буквами» четырех видов — это так называемые нуклеотиды: A, T, C и G. Именно в их последовательности — или, как говорят молекулярные биологи, первичной структуре — закодирована генетическая информация.

Однако авторам новой статьи этого показалось недостаточно. Они дополнили четыре природных нуклеотида ДНК семью новыми, которые имеют другую структуру. Выходит, их версия ДНК состоит из 11 различных букв — это намного повысило информационную емкость молекулы.

«Мы опробовали 77 разных комбинаций этих 11 нуклеотидов и выяснили, что наш метод их превосходно различает», — утверждает Пань. Он назвал задействованную платформу универсальной и способной успешно различать химически модифицированные нуклеотиды при решении других задач.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:05
ПНИПУ

В 1969 году американский дерматолог Альберт Клигман ввел термин «фотостарение». Он обозначает увядание кожи под воздействием солнечных лучей, а именно ультрафиолета. Юлия Рожкова, кандидат технических наук, химик-биотехнолог и доцент кафедры химических технологий ПНИПУ, рассказала, какие компоненты нашей кожи ультрафиолет разрушает в первую очередь, как определить свой фототип, что означает SPF, какое количество солнцезащитного крема нужно наносить и что положить с собой в косметичку на море.

Позавчера, 13:49
Полина Меньшова

Средство для полоскания рта «Листерин» повлияло на соотношение микроорганизмов в ротовой полости. У людей, которые регулярно использовали его, стало больше бактерий, способных привести к серьезным заболеваниям.

Позавчера, 14:16
Росатом

Исследователи из научного института «Росатома» в Троицке начали отработку методики по нанесению остеотропного покрытия для титановых имплантатов, которые получили аддитивным способом. Керамическое покрытие изделий по минеральной структуре похоже на кость и способствует сокращению процесса восстановления функции поврежденных тканей: имплантаты приживаются быстрее и не вызывают иммунного ответа. По словам ученых, их изделия будут способствовать процессу восстановления в два-три раза быстрее, чем обычно.

Позавчера, 11:21
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

16 июня
Александр Березин

Пока премьер-министр Армении Никол Пашинян считает, что гражданам его страны надо отказаться от претензий на ранее населенные ими земли в современной Турции, Азербайджан на государственном уровне действует «исторически проактивно» — противоположным образом. Там есть и «Общество Западного Азербайджана», и даже канал «Западный Азербайджан ТВ». Находятся желающие назвать азербайджанцев преемниками кавказских албанов и даже заявить претензии на земли к западу от Азербайджана, где находится современная Армения. Разбираемся, насколько все это правда и есть ли этому научные обоснования?

14 июня
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
Panpsychorealism
23.07.2022
-
1
+
Есть теория, что если микроскопическую чёрную дыру с контролируемым ростом поместить в живую оболочку с наномозгом, накачать гигабайтами информации, то это разумное существо сможет установить связь с параллельными мирами и через кротовую нору качать суперзнания: panpsy.de
Kiridan
12.03.2022
-
0
+
Это всё, безусловно, круто, но главная проблема днк-памяти сейчас – это её скорость.
Arma Dock
11.03.2022
-
0
+
Я думаю было бы здорово. Могли бы появится био компьютеры. Только представьте. Вы сидите за кожаным креслом а в вашем ПК бурлит жидкость что бы там поддерживалась био жизнь. Микроорганизмы отвечают за оперативную память, ДНК за долговечную, а вместо процессора мозг птицы. С начала будет казаться фу, но после вы будите обтягивать кожей ПК, стол, мышку, Клаву. И получится отдельный организм со своей кожей.... Может быть именно этот ПК захватит мир)
Asmite Qielee
07.03.2022
-
0
+
В связи с этим вспоминаются бодренькие статьи о количестве информации во вселенной. Никогда не понимал, каким местом они рассчитывают количество информации. Или откуда у них такие примитивные представления об информации
    Kiridan
    12.03.2022
    -
    0
    +
    Рассчитали примерное количество частиц во вселенной и задали условие, что на одну частицу – один байт. Вот и, собственно, всё волшебство.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно