ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളോളം വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ സംഭരിക്കാൻ ബയോടെക്നോളജി സഹായിക്കും

ഇക്കാലത്ത്, നമ്മുടെ പോക്കറ്റിലുള്ള ചെറിയ കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ നിന്ന് മനുഷ്യരാശിയുടെ എല്ലാ അറിവുകളും നമുക്ക് ആക്സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഈ ഡാറ്റയെല്ലാം എവിടെയെങ്കിലും സൂക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്, എന്നാൽ വലിയ സെർവറുകൾ ധാരാളം ഫിസിക്കൽ സ്പേസ് എടുക്കുകയും ധാരാളം ഊർജ്ജം ആവശ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളായി സുസ്ഥിരവും പ്രവർത്തനക്ഷമവുമായി തുടരാൻ സാധ്യതയുള്ള ജൈവ തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിച്ച് വിവരങ്ങൾ വായിക്കുന്നതിനും എഴുതുന്നതിനുമായി ഹാർവാർഡ് ഗവേഷകർ ഒരു പുതിയ സംവിധാനം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

പ്രകൃതിദത്ത ലോകത്ത് വിവരങ്ങൾ സംഭരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണമാണ് DNA എന്നത് മനസ്സിലാക്കാവുന്നതേയുള്ളൂ - അതിന് ഒരു ചെറിയ തന്മാത്രയിൽ വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ സംഭരിക്കാൻ കഴിയും, അത് വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്, ശരിയായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സഹസ്രാബ്ദങ്ങളായി അതിജീവിക്കുന്നു. അടുത്തിടെ, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ കഴിവ് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തു, പെൻസിലുകളുടെ അഗ്രത്തിൽ ഡിഎൻഎയിൽ ഡാറ്റ രേഖപ്പെടുത്തി, സ്പ്രേ പെയിന്റ് ക്യാനുകളിൽ, ജീവനുള്ള ബാക്ടീരിയകളിൽ പോലും ഡാറ്റ മറച്ചു. എന്നാൽ ഡിഎൻഎയെ ഒരു വിവര വാഹകനായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് തടസ്സങ്ങളുണ്ട്; അത് വായിക്കുന്നതും എഴുതുന്നതും വളരെ സങ്കീർണ്ണവും മന്ദഗതിയിലുള്ളതുമായ പ്രക്രിയയായി തുടരുന്നു.

"ജീവശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് ആശയങ്ങൾ കടമെടുക്കാത്ത ഒരു തന്ത്രമാണ് ഞങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ പോകുന്നത്," പുതിയ പഠനത്തിന്റെ രചയിതാക്കളിൽ ഒരാളായ ബ്രയാൻ കഫെർട്ടി പറയുന്നു. "പകരം, ഞങ്ങൾ ഓർഗാനിക്, അനലിറ്റിക്കൽ കെമിസ്ട്രിക്ക് പൊതുവായുള്ള സാങ്കേതികതകളെ ആശ്രയിക്കുകയും വിവരങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്നതിന് ചെറുതും കുറഞ്ഞ തന്മാത്രാ-ഭാരമുള്ള തന്മാത്രകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഒരു സമീപനം വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു."

ഡിഎൻഎയ്ക്കുപകരം, ഗവേഷകർ ഒലിഗോപെപ്റ്റൈഡുകൾ ഉപയോഗിച്ചു, വ്യത്യസ്ത എണ്ണം അമിനോ ആസിഡുകൾ അടങ്ങിയ ചെറിയ തന്മാത്രകൾ. പുതിയ സ്റ്റോറേജ് മീഡിയത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം ഒരു മൈക്രോപ്ലേറ്റ് ആണ് - 384 ചെറിയ സെല്ലുകളുള്ള ഒരു മെറ്റൽ പ്ലേറ്റ്. ഒരു ബൈറ്റ് വിവരങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്നതിനായി ഓരോ സെല്ലിലും ഒലിഗോപെപ്റ്റൈഡുകളുടെ വ്യത്യസ്ത കോമ്പിനേഷനുകൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.

മെക്കാനിസം ഒരു ബൈനറി സിസ്റ്റത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്: ഒരു പ്രത്യേക ഒലിഗോപെപ്റ്റൈഡ് ഉണ്ടെങ്കിൽ, അത് 1 ആയും ഇല്ലെങ്കിൽ, 0 ആയും വായിക്കുന്നു. ഓരോ സെല്ലിലെയും കോഡിന് ഒരു ഇമേജിന്റെ ഒരു അക്ഷരത്തെയോ ഒരു പിക്സലിനെയോ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ കഴിയുമെന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. ഒരു കോശത്തിൽ ഏത് ഒലിഗോപെപ്റ്റൈഡ് ഉണ്ടെന്ന് തിരിച്ചറിയുന്നതിനുള്ള താക്കോൽ അതിന്റെ പിണ്ഡമാണ്, ഇത് ഒരു മാസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ലഭിക്കും. 

അവരുടെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, ഒരു ലെക്ചർ ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റ്, ഒരു ഫോട്ടോ, ഒരു ചിത്രം എന്നിവയുൾപ്പെടെ 400 KB വിവരങ്ങൾ റെക്കോർഡുചെയ്യാനും സംരക്ഷിക്കാനും വായിക്കാനും ഗവേഷകർക്ക് കഴിഞ്ഞു. ടീമിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ശരാശരി എഴുത്ത് വേഗത സെക്കൻഡിൽ എട്ട് ബിറ്റുകളും വായന വേഗത സെക്കൻഡിൽ 20 ബിറ്റുകളുമായിരുന്നു, 99,9% കൃത്യതയോടെ.

പുതിയ സംവിധാനത്തിന് നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ടെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നു. ഒലിഗോപെപ്‌റ്റൈഡുകൾക്ക് നൂറുകണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ ആയിരക്കണക്കിന് വർഷത്തേക്ക് സ്ഥിരത പുലർത്താൻ കഴിയും, ഇത് ദീർഘകാല ആർക്കൈവൽ ഡാറ്റ സംഭരണത്തിന് അനുയോജ്യമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറുന്നു. അവർക്ക് ഡിഎൻഎയേക്കാൾ കൂടുതൽ ഡാറ്റ ഒരു ചെറിയ ഫിസിക്കൽ സ്പേസിൽ സംഭരിക്കാനും കഴിയും. അങ്ങനെ, ന്യൂയോർക്ക് പബ്ലിക് ലൈബ്രറിയിലെ മുഴുവൻ ഉള്ളടക്കങ്ങളും ഒരു ടീസ്പൂൺ നിറയെ പ്രോട്ടീനിൽ സൂക്ഷിക്കാൻ കഴിയും.

സിസ്റ്റത്തിന് വിശാലമായ തന്മാത്രകളുമായി പ്രവർത്തിക്കാനും അതിന്റെ ഡിഎൻഎ അധിഷ്ഠിത എതിരാളികളേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ഡാറ്റ എഴുതാനും കഴിയും, എന്നിരുന്നാലും വായന വളരെ മന്ദഗതിയിലാകുമെന്ന് ഗവേഷകർ സമ്മതിക്കുന്നു. ഏതുവിധേനയും, ഡാറ്റ റെക്കോർഡ് ചെയ്യാൻ ഇങ്ക്‌ജെറ്റ് പ്രിന്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയും അത് വായിക്കാൻ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ മാസ് സ്പെക്‌ട്രോമീറ്ററുകൾ പോലുള്ള മികച്ച സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഭാവിയിൽ സാങ്കേതികവിദ്യ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

ഒരു സയന്റിഫിക് ജേണലിലാണ് പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത് എസി‌എസ് സെൻട്രൽ സയൻസ്.

അവലംബം: 3dnews.ru