Hoe Om 'n Boek Oor DNA-molekules Te Druk

Hoe Om 'n Boek Oor DNA-molekules Te Druk
Hoe Om 'n Boek Oor DNA-molekules Te Druk

Video: Hoe Om 'n Boek Oor DNA-molekules Te Druk

Video: Hoe Om 'n Boek Oor DNA-molekules Te Druk
Video: DNA Structure and Replication: Crash Course Biology #10 2024, November
Anonim

Moderne verwerkers en mikrokringe is op silikon gebaseer. Ondanks die feit dat die rekenaarkrag van verwerkers groei, word dit beperk deur die vermoëns van hierdie materiaal, maar vroeër of later sal wetenskaplikes naby die punt kom waar verdere groei onmoontlik sal wees. Meer belowende materiaal vir die skep van mikrobane en verwerkers is DNA-molekules. 1 cm3 kan soveel molekules stoor as wat nodig is om 10 TB inligting op te slaan.

Hoe om 'n boek oor DNA-molekules te druk
Hoe om 'n boek oor DNA-molekules te druk

Wetenskaplikes van verskillende lande is op soek na 'n geleentheid om die kolossale vermoëns van die DNA-molekuul in die belang van die mens te gebruik. In 2010 is die navorsingsgroep van die bioloog Craig Venter die eerste sukses behaal, wat daarin geslaag het om 'n watermerk in die gene van 'n sintetiese bakterie, waarvan die grootte 7920 bis was, te kodeer.

In 2012 is hierdie rekord gebreek deur wetenskaplikes van Harvard onder leiding van George Church - hulle het 'n hele boek van 53.400 woorde geskryf op 'n DNA-molekule, met 11 beelde en 'n JavaScript-program (totale hoeveelheid inligting 5,27 miljoen bisse). Om die veiligheid van die data te verseker, het die ontwikkelaars chemies gesintetiseerde molekules gebruik. Lewende selle is nie geskik hiervoor nie, aangesien hulle enkele fragmente op hul eie kan verwyder.

Alle inligting is verdeel in datablokke van 96 bisse, die adresse van die bitstroom was 19 karakters lank. Daar was 54 898 sulke blokke in die boek, en elkeen is op 'n aparte DNA-streng aangeteken. Alle blokke is fisies apart van mekaar gehou.

Die spesialiste moes hul eie digitale koderingstelsel skep (sommige aminosure word as nulle gereken en ander as een), aangesien die bestaande stelsels nie op een of ander manier gepas het nie. In moderne rekenaars word binêre logika gebruik, bestaande uit twee toestande, en in die DNA-molekule is daar vier basisse wat in 'n ketting gekoppel is: adenien (A), guanien (G), sitosien (C) en tymien (T).

Data oor 'n DNA-molekuul kan baie lank gestoor word - tot 'n paar duisend jaar. Ten spyte van die ooglopende voordele van DNA-molekules, hou hierdie biologiese "geheue kaarte" baie nadele in. Die grootste probleem lê daarin dat u die gestoorde inligting kan dekodeer en die teks kan "lees". Die resultaat van die Harvard-groep was wonderlik: daar was net twee foute in die lêer van 5,27 megabit.

Aanbeveel: