សួស្តី! ការផ្ទុកទិន្នន័យដោយស្វ័យប្រវត្តិដំបូងគេរបស់ពិភពលោកនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA

អ្នកស្រាវជ្រាវមកពី Microsoft និងសាកលវិទ្យាល័យ Washington បានបង្ហាញប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យដែលអាចអានបានដោយស្វ័យប្រវត្តិយ៉ាងពេញលេញជាលើកដំបូងសម្រាប់ DNA ដែលបង្កើតដោយសិប្បនិម្មិត។ នេះគឺជាជំហានដ៏សំខាន់មួយឆ្ពោះទៅរកការផ្លាស់ប្តូរបច្ចេកវិទ្យាថ្មីពីមន្ទីរពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវទៅកាន់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យពាណិជ្ជកម្ម។

អ្នកអភិវឌ្ឍន៍បានបង្ហាញពីគំនិតនេះជាមួយនឹងការធ្វើតេស្តដ៏សាមញ្ញមួយ៖ ពួកគេបានបំប្លែងពាក្យ "ជំរាបសួរ" ដោយជោគជ័យទៅជាបំណែកនៃម៉ូលេគុល DNA សំយោគ ហើយបំប្លែងវាទៅជាទិន្នន័យឌីជីថលវិញដោយប្រើប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិពេញលេញ ដែលត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុង អត្ថបទដែលត្រូវបានចេញផ្សាយនៅថ្ងៃទី 21 ខែមីនានៅក្នុងរបាយការណ៍វិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិ។

អត្ថបទនេះមាននៅលើគេហទំព័ររបស់យើង។

ម៉ូលេគុល DNA អាចរក្សាទុកព័ត៌មានឌីជីថលនៅដង់ស៊ីតេខ្ពស់ ពោលគឺនៅក្នុងលំហរូបវន្តដែលមានលំដាប់ជាច្រើននៃទំហំតូចជាងដែលកាន់កាប់ដោយមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យទំនើប។ វាគឺជាដំណោះស្រាយដ៏ជោគជ័យមួយសម្រាប់ការរក្សាទុកទិន្នន័យដ៏ច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ដែលពិភពលោកបង្កើតជារៀងរាល់ថ្ងៃ ចាប់ពីកំណត់ត្រាអាជីវកម្ម និងវីដេអូនៃសត្វគួរឱ្យស្រលាញ់ រហូតដល់រូបថតវេជ្ជសាស្រ្ត និងរូបភាពពីលំហ។

ក្រុមហ៊ុន Microsoft កំពុងរិះរកមធ្យោបាយដើម្បីភ្ជាប់គម្លាតសក្តានុពលរវាង បរិមាណទិន្នន័យដែលយើងផលិត ហើយ​យើង​ចង់​ការពារ និង​សមត្ថភាព​របស់​យើង​ក្នុង​ការ​ការពារ​ពួកគេ។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះរួមមានការអភិវឌ្ឍន៍នៃក្បួនដោះស្រាយ និងបច្ចេកវិទ្យាគណនាម៉ូលេគុលសម្រាប់ ការអ៊ិនកូដទិន្នន័យនៅក្នុង DNA សិប្បនិម្មិត. នេះនឹងអនុញ្ញាតឱ្យព័ត៌មានទាំងអស់ដែលបានរក្សាទុកនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យទំនើបដ៏ធំមួយ សមនឹងទំហំដែលមានទំហំប៉ុនគ្រាប់ឡុកឡាក់ជាច្រើន។

"គោលដៅចម្បងរបស់យើងគឺដាក់ឱ្យដំណើរការប្រព័ន្ធដែលអ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយមើលទៅស្ទើរតែដូចគ្នាទៅនឹងប្រព័ន្ធផ្ទុកពពកផ្សេងទៀតដែរ៖ ព័ត៌មានត្រូវបានបញ្ជូនទៅមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ហើយរក្សាទុកនៅទីនោះ ហើយបន្ទាប់មកវាគ្រាន់តែលេចឡើងនៅពេលដែលអតិថិជនត្រូវការវា។ លោក Karin Strauss អ្នកស្រាវជ្រាវរបស់ Microsoft និយាយ។ "ដើម្បីធ្វើដូច្នេះ យើងត្រូវបង្ហាញថា វាសមហេតុផលជាក់ស្តែងពីទស្សនវិស័យស្វ័យប្រវត្តិកម្ម"។

ព័ត៌មានត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA សំយោគដែលបង្កើតនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ជាជាងនៅក្នុង DNA របស់មនុស្ស ឬភាវៈរស់ផ្សេងទៀត ហើយអាចត្រូវបានអ៊ិនគ្រីបមុនពេលបញ្ជូនទៅប្រព័ន្ធ។ ទោះបីជាម៉ាស៊ីនស្មុគ្រស្មាញដូចជាឧបករណ៍សំយោគ និងឧបករណ៍បន្តបន្ទាប់ដំណើរការផ្នែកសំខាន់ៗនៃដំណើរការរួចហើយក៏ដោយ ជំហានកម្រិតមធ្យមជាច្រើនមានរហូតមកដល់ពេលនេះត្រូវការកម្លាំងពលកម្មដោយដៃនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវ។ Chris Takahashi អ្នកស្រាវជ្រាវជាន់ខ្ពស់នៅសាលាវិទ្យាសាស្ត្រកុំព្យូទ័រ និងវិស្វកម្ម Paul Allen នៅ USF បាននិយាយថា "វាមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ពាណិជ្ជកម្មទេ"Paul G. Allen សាលាវិទ្យាសាស្ត្រកុំព្យូទ័រ និងវិស្វកម្ម).

លោក Takahashi បានពន្យល់ថា "អ្នកមិនអាចមានមនុស្សរត់ជុំវិញមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យដោយប្រើបំពង់ទេ វាងាយនឹងកើតមានកំហុសរបស់មនុស្ស វាថ្លៃពេក ហើយវាត្រូវការកន្លែងច្រើនពេក" ។

សម្រាប់វិធីសាស្រ្តនៃការរក្សាទុកទិន្នន័យនេះដើម្បីឱ្យយល់បានតាមបែបពាណិជ្ជកម្ម ការចំណាយនៃការសំយោគ DNA ទាំងពីរ - ការបង្កើតបណ្តុំមូលដ្ឋាននៃលំដាប់ដែលមានអត្ថន័យ - និងដំណើរការលំដាប់លំដោយដែលត្រូវការដើម្បីអានព័ត៌មានដែលបានរក្សាទុកត្រូវតែកាត់បន្ថយ។ អ្នកស្រាវជ្រាវនិយាយថានេះគឺជាទិសដៅ ការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័ស.

ស្វ័យប្រវត្តិកម្មគឺជាផ្នែកសំខាន់មួយទៀតនៃល្បែងផ្គុំរូបនេះ ដោយធ្វើឱ្យការផ្ទុកទិន្នន័យក្នុងកម្រិតពាណិជ្ជកម្ម និងតម្លៃសមរម្យជាងនេះបើយោងតាមអ្នកស្រាវជ្រាវរបស់ Microsoft ។

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន DNA អាចប្រើប្រាស់បានយូរជាងប្រព័ន្ធផ្ទុកឯកសារទំនើប ដែលធ្វើឲ្យខូចគុណភាពអស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍។ DNA ខ្លះអាចរស់រានមានជីវិតក្នុងស្ថានភាពមិនសូវអំណោយផលអស់រាប់ម៉ឺនឆ្នាំ—នៅក្នុងភ្លុកដំរី និងនៅក្នុងឆ្អឹងរបស់មនុស្សសម័យដើម។ នេះមានន័យថាទិន្នន័យអាចត្រូវបានរក្សាទុកតាមវិធីនេះ ដរាបណាមនុស្សជាតិមាន។

ប្រព័ន្ធផ្ទុក DNA ស្វ័យប្រវត្តិប្រើប្រាស់កម្មវិធីដែលបង្កើតឡើងដោយ Microsoft និងសាកលវិទ្យាល័យ Washington (UW) ។ វាបំប្លែងលេខ និងសូន្យនៃទិន្នន័យឌីជីថលទៅជាលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីត (A, T, C និង G) ដែលជា "ប្លុកសំណង់" នៃ DNA ។ បន្ទាប់មកប្រព័ន្ធនេះប្រើប្រាស់ឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ដែលមានតំលៃថោក ភាគច្រើននៅក្រៅធ្នើ ដើម្បីផ្គត់ផ្គង់វត្ថុរាវ និងសារធាតុប្រតិកម្មចាំបាច់ដល់ឧបករណ៍សំយោគ ដែលប្រមូលបំណែក DNA ដែលផលិតរួចដាក់វានៅក្នុងធុងផ្ទុក។

នៅពេលដែលប្រព័ន្ធត្រូវការទាញយកព័ត៌មាន វាបន្ថែមសារធាតុគីមីផ្សេងទៀតដើម្បីរៀបចំ DNA ឱ្យបានត្រឹមត្រូវ និងប្រើម៉ាស៊ីនបូមមីក្រូហ្វ្លុយឌីក ដើម្បីរុញវត្ថុរាវចូលទៅក្នុងផ្នែកខ្លះនៃប្រព័ន្ធដែលអានលំដាប់នៃម៉ូលេគុល DNA និងបំប្លែងពួកវាទៅជាព័ត៌មានដែលកុំព្យូទ័រអាចយល់បាន។ អ្នកស្រាវជ្រាវនិយាយថា គោលដៅនៃគម្រោងនេះមិនមែនដើម្បីបង្ហាញថាប្រព័ន្ធនេះអាចដំណើរការបានលឿន ឬថោកនោះទេ ប៉ុន្តែគ្រាន់តែបង្ហាញថា ស្វ័យប្រវត្តិកម្មអាចធ្វើទៅបាន។

អត្ថប្រយោជន៍ជាក់ស្តែងបំផុតមួយនៃប្រព័ន្ធផ្ទុក DNA ស្វ័យប្រវត្តិគឺថាវាដោះលែងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រឱ្យដោះស្រាយបញ្ហាស្មុគ្រស្មាញដោយមិនខ្ជះខ្ជាយពេលវេលាក្នុងការស្វែងរកដប reagents ឬ monotony នៃការបន្ថែមដំណក់ទឹកទៅក្នុងបំពង់សាកល្បង។

អ្នកស្រាវជ្រាវរបស់ Microsoft លោក Bihlin Nguyen បាននិយាយថា "ការមានប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិដើម្បីធ្វើការងារដដែលៗ អនុញ្ញាតឱ្យមន្ទីរពិសោធន៍ផ្តោតដោយផ្ទាល់លើការស្រាវជ្រាវ និងបង្កើតយុទ្ធសាស្ត្រថ្មីៗ ដើម្បីច្នៃប្រឌិតលឿនជាងមុន" ។

ក្រុមមកពីមន្ទីរពិសោធន៍នៃប្រព័ន្ធព័ត៌មានម៉ូលេគុល មន្ទីរពិសោធន៍ប្រព័ន្ធព័ត៌មានម៉ូលេគុល (MISL) បានបង្ហាញរួចហើយថា វាអាចរក្សាទុករូបថតឆ្មា ស្នាដៃអក្សរសិល្ប៍ដ៏អស្ចារ្យ។ видео និងបានរក្សាទុកកំណត់ត្រា DNA និងទាញយកឯកសារទាំងនេះដោយគ្មានកំហុស។ រហូត​មក​ដល់​ពេល​នេះ ពួក​គេ​អាច​រក្សា​ទុក​ទិន្នន័យ​បាន ១ ជីហ្គាបៃ​ក្នុង DNA ដោយ​វាយ​ដំ កំណត់ត្រាពិភពលោកពីមុន 200 MB.

អ្នកស្រាវជ្រាវក៏បានបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ អនុវត្តការគណនាប្រកបដោយអត្ថន័យដូចជាការស្វែងរក និងទាញយកតែរូបភាពដែលមានផ្លែប៉ោម ឬកង់ពណ៌បៃតងដោយប្រើម៉ូលេគុលដោយខ្លួនឯង ដោយមិនបំប្លែងឯកសារទៅជាទម្រង់ឌីជីថលវិញ។

“វាមានសុវត្ថិភាពក្នុងការនិយាយថាយើងកំពុងធ្វើជាសាក្សីនៃកំណើតនៃប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រប្រភេទថ្មី ដែលម៉ូលេគុលត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការរក្សាទុកទិន្នន័យ និងអេឡិចត្រូនិចសម្រាប់ការគ្រប់គ្រង និងដំណើរការ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានេះបើកលទ្ធភាពគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់អនាគត" សាស្ត្រាចារ្យសាលា Allen នៅសាកលវិទ្យាល័យ Washington ។ លោក Louis Sese.

មិនដូចប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនទេ ប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យ និងកុំព្យូទ័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ DNA ត្រូវតែប្រើវត្ថុរាវដើម្បីផ្លាស់ទីម៉ូលេគុល។ ប៉ុន្តែវត្ថុរាវមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងធម្មជាតិពីអេឡិចត្រុង ហើយត្រូវការដំណោះស្រាយបច្ចេកទេសថ្មីទាំងស្រុង។

ក្រុមការងាររបស់សាកលវិទ្យាល័យ Washington សហការជាមួយ Microsoft ក៏កំពុងបង្កើតប្រព័ន្ធដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន ដែលធ្វើស្វ័យប្រវត្តិកម្មការពិសោធន៍មន្ទីរពិសោធន៍ ដោយប្រើប្រាស់លក្ខណៈសម្បត្តិនៃចរន្តអគ្គិសនី និងទឹក ដើម្បីផ្លាស់ទីដំណក់ទឹកនៅលើក្រឡាចត្រង្គនៃអេឡិចត្រូត។ សំណុំពេញលេញនៃកម្មវិធី និងផ្នែករឹងបានហៅ Puddle និង PurpleDropអាចលាយ បំបែក កំដៅ ឬត្រជាក់វត្ថុរាវផ្សេងៗ និងអនុវត្តពិធីការមន្ទីរពិសោធន៍។

គោលដៅគឺដើម្បីធ្វើស្វ័យប្រវត្តិកម្មការពិសោធន៍មន្ទីរពិសោធន៍ដែលបច្ចុប្បន្នត្រូវបានអនុវត្តដោយដៃ ឬដោយមនុស្សយន្តគ្រប់គ្រងរាវដែលមានតំលៃថ្លៃ និងកាត់បន្ថយការចំណាយ។

ជំហានបន្ទាប់សម្រាប់ក្រុម MISL រួមមានការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិដ៏សាមញ្ញមួយពីចុងដល់ចប់ជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាដូចជា Purple Drop ក៏ដូចជាបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀតដែលអនុញ្ញាតឱ្យស្វែងរកម៉ូលេគុល DNA ។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្កើតម៉ូឌុលស្វ័យប្រវត្តិកម្មរបស់ពួកគេដោយចេតនាដើម្បីឱ្យវាអាចវិវឌ្ឍន៍នៅពេលដែលបច្ចេកវិទ្យាថ្មីសម្រាប់ការសំយោគ DNA លំដាប់លំដោយ និងឧបាយកលបានលេចចេញមក។

លោក Nguyen បាននិយាយថា “គុណសម្បត្តិមួយនៃប្រព័ន្ធនេះគឺថា ប្រសិនបើយើងចង់ជំនួសផ្នែកមួយជាមួយនឹងអ្វីដែលថ្មី ប្រសើរជាង ឬលឿនជាងនេះ យើងអាចដោតផ្នែកថ្មីបាន”។ "នេះផ្តល់ឱ្យយើងនូវភាពបត់បែនបន្ថែមទៀតសម្រាប់អនាគត។"

រូបភាពខាងលើ៖ អ្នកស្រាវជ្រាវមកពី Microsoft និងសាកលវិទ្យាល័យ Washington បានកត់ត្រា និងរាប់ពាក្យថា "ជំរាបសួរ" ដោយប្រើប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យ DNA ស្វ័យប្រវត្តិពេញលេញដំបូងគេ។ នេះគឺជាជំហានសំខាន់មួយក្នុងការផ្លាស់ប្តូរបច្ចេកវិទ្យាថ្មីពីមន្ទីរពិសោធន៍ទៅកាន់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យពាណិជ្ជកម្ម។

ប្រភព: www.habr.com