Otkrića francuskih biohemičara i japanskih mikrofluidnih inženjera kako da se manipuliše digitalnim podacima uskladištenim u DNK mogla bi da omogući bolji uvid u neke bolesti
Poznato je da se u DNK može pouzdano skladištiti ogromne količine digitalnih podataka, ali kako da se povrate ili manipuliše digitalnim podacima ugrađenim u te molekule?
Francuski i japanski naučnici su sada razvili novu tehnologiju zasnovanu na enzimima koja bi mogla da prevaziđe ove tehničke prepreke za pouzdano skladištenje ogromnih količina digitalnih podataka. Njihovo istraživanje je nedavno objavljeno u časopisu Nature.
Izvodljiva alternativa
Ako se drži dalje od vode, vazduha i svjetlosti, DNK se može sačuvati stotinama hiljada godina, bez unosa energije. I uskladištena u kapsuli prečnika nekoliko centimetara, može da sadrži do 500 terabajta digitalnih podataka.
Očekuje se da će do 2025. ukupna količina digitalnih podataka koje generišu ljudi dostići 175 zetabajta. Pošto su trenutni mediji za skladištenje relativno glomazni, krhki i energetski intenzivni, DNK bi mogla da pruži održivu alternativu jer može da sadrži sve postojeće podatke u prostoru veličine kutije za cipele.
Enzimi i vještački neuroni
Priroda je vjerovatno razvila najbolji metod za masovno skladištenje podataka: DNK se koristi za skladištenje digitalnih podataka prevođenjem binarnih (0 ili 1) vrijednosti u jedno od četiri različita DNK „slova“ (A, T, C ili G). Pitanje je samo kako pretražiti bazu podataka kodiranu u DNK? I kako računati bez prethodnog pretvaranja tih podataka u elektronski oblik?
Ovim pitanjima bavili su se istraživači iz laboratorije LIMMS u Japanu i Gulliver u Francuskoj, koji su koristili enzime, vještačke neurone i neuronske mreže za direktne operacije na DNK podacima.
Dva sloja
Istraživači su koristili reakcije tri enzima da dizajniraju hemijske „neurone“ koji reprodukuju arhitekturu mreže i sposobnost za složene proračune koje pokazuju stvarni neuroni. Njihovi hemijski neuroni mogu da izvrše proračune sa podacima o lancima DNK i da izraze rezultate kao fluorescentne signale.
Da bi poboljšali proračune, istraživači su sastavili dva sloja vještačkih neurona, a tačnost je dodatno poboljšana mikrofluidnom minijaturizacijom reakcija. Otkrića francuskih biohemičara i japanskih mikrofluidnih inženjera mogla bi omogućiti bolji uvid u neke bolesti i manipulaciju ogromnim bazama podataka kodiranih DNK.
(Bug)
