Ученые записали 5 файлов в ДНК

Исследовательская группа, состоящая из специалистов Европейского института биоинформатики в Великобритании, Европейской лаборатории молекулярной биологии в Германии и американской компании Agilent Technologies, разработала технологию, которая позволила записать данные на искусственную ДНК. Таким образом, стало возможным использование ДНК в качестве безопасного и энергонезависимого  носителя информации.

Для эксперимента ученые использовали олигонуклеотиды – одноцепочные ДНК. Им удалось записать на него пять файлов общим объемом 5,2 мегабайта: статью первооткрывателей ДНК Джеймса Уотсона и Френсиса Крика «Молекулярная структура нуклеиновых кислот» в формате PDF, полное собрание сонет Уильяма Шекспира в формате ASCII, MP3-файл с речью Мартина Лютера Кинга, цветную фотографию в формате JPEG и алгоритм Хоффманна, который позволяет конвертировать бинарный код  в формат, удобный для записи на ДНК.

При помощи алгоритма Хоффмана данные, представленные в двоичном коде, конвертировали в троичный код, где восьмибитные блоки данных были представлены в виде пяти троичных чисел – 0, 1, 2. После этого троичный код конвертировался в код из трех нуклеотидов.

Для записи данных ученые использовали 153 335 коротких цепочек ДНК, каждая из которых состояла из 117 нуклеотидов. Данные были закодированы в четырех блоках по 25 нуклеотидов, а оставшиеся нуклеотиды были использованы для кодирования адресных меток, которые потом позволили собрать все сохраненные в ДНК данные в единый файловый массив.

После этого ДНК-код был отправлен компании Agilent Technologies в США, где код был синтезирован и размножен. После этого его заморозили и высушили, а затем поместили в герметичную пробирку, которую затем отослали обратно ученым, которые успешно расшифровали все 5 записанных на ДНК файлов.

Исследования ученых в будущем позволят использовать ДНК человека в качестве носителя информации. ДНК обладает рядом преимуществ перед стандартными электронно-оптическими запоминающими устройствами. В частности, ДНК может сохранять информацию десятки тысяч лет.

новости партнеров