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Spanish살아있는 유기체의 DNA에 디지털 정보를 성공적으로 저장
하드 드라이브 및 기타 데이터 저장 시스템은 오늘날 엄청난 양의 정보를 저장합니다. 그러나 과거의 자기 테이프 또는 플로피 디스크와 마찬가지로 이러한 장치는 시간이 지남에 따라 구식이 될 수 있으며 수집 한 데이터에 액세스 할 수 없게됩니다. 그래서 과학자들은 데이터를 DNA 살아있는 유기체를 기록합니다. 이런 종류의 "대용량 저장"아마 가까운 장래에 쓸모 없게되지 않을 것입니다.
이 작업에 참여하지 않은 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 Seth Shipman은 컬럼비아 대학 동료들의 성과를 칭찬했지만 이러한 시스템이 실제 적용되기까지는 오랜 시간이 걸릴 것이라고 지적합니다.
이미지 출처 : Pixabay
자세한 내용은 자연. (https://www.nature.com/articles/s41589-020-00711-4)
과학자들은 어제부터 DNA에 데이터를 저장하는 것에 대해 이야기 해 왔습니다. 데 옥시 리보 핵산 매우 매력적인 매체입니다. 가장 강력한 하드 드라이브보다 1000 배 이상 밀도가 높은 데이터를 압축 할 수 있습니다. 즉, 소금 한 알 크기의 공간에 10 개의 영화를 저장할 수 있습니다. DNA는 또한 생물학적 시스템의 핵심 요소이기 때문에 데이터를 쓰고 읽는 기술은 시간이 지남에 따라 더 저렴하고 완벽해질 것으로 예상됩니다.
지금까지 과학자들은 DNA에 데이터를 쓰기 위해 조합 된 XNUMX과 XNUMX의 시퀀스를 사용했습니다. DNA 염기쌍 데이터는 DNA로 암호화됩니다. 그러나 DNA 합성의 정확도는 길이에 따라 감소하기 때문에 200-300 염기쌍 길이의 DNA가 합성됩니다. 이러한 각 조각에는 특정 데이터가있는 위치를 알 수 있도록 고유 한 식별자가 제공됩니다. 이것은 매우 비싼 방법입니다. 3.500 메가 비트의 정보를 저장하는 데 최대 1 달러가 들며 DNA 바이알은 시간이 지남에 따라 성능이 저하 될 수 있습니다.
이것이 과학자들이 세대간에 정보를 전달하는 살아있는 유기체의 DNA에 데이터를 기록하려는 이유입니다. 2017 년 Columbia University의 Harris Wang 팀은 CRISPR 기술과당의 존재와 같은 생물학적 신호를 감지합니다. 연구진이 대장균 세포에 과당을 추가했을 때 염색체 외 수준의 유전자 발현이 증가했습니다. DNA 분자, 소위 플라스미드.
그런 다음 바이러스로부터 박테리아를 방어하는 구성 요소가 너무 많은 유전자 발현으로 플라스미드를 자르고 그 일부가 박테리아의 특정 부분으로 들어갔습니다. DNA바이러스 공격을 기억합니다. 이 추가 조각은 디지털 "1"을 나타냅니다. 과당 신호가 없으면 디지털 "0"을 처리했습니다.
이러한 방식으로 몇 개의 데이터 비트 만 저장할 수 있었기 때문에 Wang과 그의 동료는 이제 과당 기반 시스템을 전기 시스템으로 교체했습니다. 그들은인가 된 전압에 반응하여 플라스미드의 발현이 증가하는 방식으로 E. coli 박테리아를 변형시켰다. 이러한 방식으로 박테리아 DNA에있는 최대 72 비트의 데이터와 "Hello world!"라는 메시지를 전기적으로 인코딩 할 수 있습니다. 쓰다. 과학자들은 또한 토양 미생물의 표준 혼합물에 대장균을 첨가 한 다음 모든 것을 시퀀싱하여 암호화 된 메시지를 읽을 수 있음을 보여주었습니다.
Wang은 이것이 연구의 시작일 뿐이라고 강조합니다. 우리는 현재의 데이터 저장 시스템과 경쟁 할 생각이 없습니다. 과학자들은해야 할 일이 많습니다. 예를 들어, 그들은 세포 분열 중 박테리아의 돌연변이로 인한 분해로부터 정보를 보호 할 방법을 찾아야합니다.