Čovječanstvo ima ogroman problem s pohranom podataka. U posljednje dvije godine ljudi su stvorili više informacija nego u cijeloj prethodnoj povijesti. A taj će tok informacija uskoro premašiti kapacitet tvrdih diskova.
Istraživači kažu da su pronašli novi način za kodiranje digitalnih podataka u DNA. Jedan gram DNK može pohraniti 215 petabajta (215 milijuna gigabajta) podataka. Stoga će sve informacije koje je čovjek ikad stvorio zauzimati spremnik veličine nekoliko kamiona.
DNA ima brojne prednosti za pohranu digitalnih podataka. Izuzetno je kompaktan i može se čuvati tisućama godina na hladnom i suhom mjestu. I ljudi će to uvijek moći dešifrirati. "DNA se ne razgrađuje s vremenom poput kaseta ili diskova i ne zastarjuje", kaže Yaniv Ehrlich, znanstvenica sa Sveučilišta Columbia (SAD).
Znanstvenici digitalne informacije u DNK čuvaju od 2012. godine, kada su genetičari sa Sveučilišta Harvard (SAD) George Church, Sri Kosuri i njihovi kolege šifrirali knjigu od 52 tisuće riječi u tisuće fragmenata DNK koristeći niti iz četveroslovne abecede - A, G, T i C za kodiranje nula i jedinica digitalizirane datoteke.
Ovaj sustav šifriranja bio je relativno neučinkovit i mogao je pohraniti samo 1,28 petabajta po gramu DNA. Drugi su pristupi uspjeli. No, nitko nije dopustio da DNA zadrži više od polovice svog maksimalnog kapaciteta. DNA može izdržati oko 1,8 bita po DNA nukleotidu (broj ne doseže 2 bita zbog rijetkih, ali neizbježnih pogrešaka čitanja i pisanja).
Ehrlich je odlučio da će se približiti ovoj granici. Stoga su se on i Dina Zilinski okrenuli algoritmima koji su korišteni za šifriranje i dešifriranje informacija. Počeli su sa 6 datoteka, koje su uključivale cjeloviti računalni operativni sustav, računalni virus, francuski film iz 1895. pod nazivom Dolazak vlaka u La Ciotat i studiju teoretičara Claudea Shannona iz 1948. godine. Prvo su znanstvenici pretvorili datoteke u binarne nizove s jedinicama i nulama, komprimirali ih u jednu osnovnu datoteku, a zatim su podatke podijelili u kratke nizove binarnog koda. Razvili su algoritam nazvan "Fontana DNK", koji lance nasumce pakira u takozvane "mrlje". Istraživači su im dodali dodatne oznake kako bi ih kasnije mogli obnoviti ispravnim redoslijedom. Ukupno su znanstvenici izradili digitalni popis od 72 tisuće DNA lanaca,svaki po 200 znakova.
Promotivni video:
Poslali su ih kao tekstualne datoteke u pokretanje Twist Bioscience u Kaliforniji, gdje su sintetizirali DNA niti. Dva tjedna kasnije, Ehrlich i Zilinski poštom su dobili ampulu s komadom DNA u kojoj su šifrirani njihovi dosjei. Da bi ih dešifrirali, znanstvenici su koristili suvremenu tehnologiju sekvenciranja DNA. Sljedovi su poslani računalu, koje je genetski kod prevelo natrag u binarni sustav i pomoću oznaka ponovno sastavilo šest izvornih datoteka. Tehnologija je radila toliko dobro da nove datoteke nisu sadržavale pogreške.
Međutim, Kosuri i Ehrlich primijetili su da novi pristup nije spreman za široku upotrebu. Potrošili su 7 tisuća dolara da sintetiziraju 2 megabajta informacija u datoteke i još 2 tisuće dolara da bi ih pročitali. U usporedbi s drugim oblicima pohrane podataka, pisanje i čitanje iz DNA relativno je sporo.
