बायोटेक्नॉलॉजी हजारो वर्षांसाठी प्रचंड प्रमाणात डेटा साठवण्यास मदत करेल

आजकाल, आपण आपल्या खिशातील लहान संगणकांमधून मानवतेचे सर्व ज्ञान मिळवू शकतो. हा सर्व डेटा कुठेतरी संग्रहित केला पाहिजे, परंतु प्रचंड सर्व्हर भरपूर भौतिक जागा घेतात आणि त्यांना भरपूर ऊर्जा लागते. हार्वर्डच्या संशोधकांनी सेंद्रिय रेणूंचा वापर करून माहिती वाचण्यासाठी आणि लिहिण्यासाठी एक नवीन प्रणाली विकसित केली आहे जी हजारो वर्षे संभाव्यपणे स्थिर आणि कार्यशील राहू शकते.

डीएनए हे नैसर्गिक जगात माहिती साठवण्याचे साधन आहे - ते एका लहान रेणूमध्ये मोठ्या प्रमाणात डेटा संचयित करू शकते आणि अत्यंत स्थिर आहे, योग्य परिस्थितीत सहस्राब्दी टिकून राहते. अलीकडे, शास्त्रज्ञांनी पेन्सिलच्या टोकावर, स्प्रे पेंटच्या कॅनमध्ये आणि जिवंत जीवाणूंमध्ये डेटा लपवून डीएनएमध्ये डेटा रेकॉर्ड करून ही क्षमता शोधली आहे. परंतु डीएनए माहिती वाहक म्हणून वापरण्यात अडथळे आहेत; ते वाचणे आणि लिहिणे ही एक जटिल आणि संथ प्रक्रिया आहे.

नवीन अभ्यासाचे लेखक ब्रायन कॅफर्टी म्हणतात, "आम्ही एक अशी रणनीती वापरणार आहोत जी थेट जीवशास्त्रातून कल्पना घेणार नाही." "त्याऐवजी, आम्ही सेंद्रिय आणि विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्राच्या सामान्य तंत्रांवर अवलंबून राहिलो आणि माहिती एन्कोड करण्यासाठी लहान, कमी-आण्विक-वजन रेणू वापरणारा दृष्टीकोन विकसित केला."

डीएनए ऐवजी, संशोधकांनी ऑलिगोपेप्टाइड्सचा वापर केला, विविध अमीनो ऍसिडचे बनलेले लहान रेणू. नवीन स्टोरेज माध्यमाचा आधार मायक्रोप्लेट आहे - 384 लहान पेशी असलेली मेटल प्लेट. माहितीचा एक बाइट एन्कोड करण्यासाठी प्रत्येक सेलमध्ये ऑलिगोपेप्टाइड्सचे वेगवेगळे संयोजन ठेवलेले असतात.

ही यंत्रणा बायनरी प्रणालीवर आधारित आहे: विशिष्ट ऑलिगोपेप्टाइड उपस्थित असल्यास, ते 1 म्हणून वाचले जाते आणि नसल्यास, 0 म्हणून वाचले जाते. याचा अर्थ असा की प्रत्येक सेलमधील कोड प्रतिमेचे एक अक्षर किंवा एक पिक्सेल दर्शवू शकतो. सेलमध्ये कोणते ऑलिगोपेप्टाइड आहे हे ओळखण्याची गुरुकिल्ली म्हणजे त्याचे वस्तुमान, जे मास स्पेक्ट्रोमीटर वापरून मिळवता येते. 

त्यांच्या प्रयोगांमध्ये, संशोधक 400 KB माहिती रेकॉर्ड, जतन आणि वाचण्यात सक्षम होते, ज्यामध्ये व्याख्यान उतारा, एक छायाचित्र आणि एक चित्र समाविष्ट होते. टीमच्या मते, सरासरी लेखन गती प्रति सेकंद आठ बिट होती आणि वाचन गती 20 बिट प्रति सेकंद होती, 99,9% च्या अचूकतेसह.

शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे की नवीन प्रणालीचे अनेक फायदे आहेत. ऑलिगोपेप्टाइड्स शेकडो किंवा हजारो वर्षांसाठी स्थिर असू शकतात, ज्यामुळे दीर्घकालीन अभिलेखीय डेटा स्टोरेजसाठी ते एक आदर्श पर्याय बनतात. ते लहान भौतिक जागेत अधिक डेटा संचयित करू शकतात, संभाव्यत: DNA पेक्षा अधिक. अशा प्रकारे, न्यूयॉर्क पब्लिक लायब्ररीतील संपूर्ण सामग्री प्रोटीनने भरलेल्या चमचेमध्ये जतन केली जाऊ शकते.

प्रणाली विस्तृत रेणूंसह कार्य करू शकते आणि त्याच्या डीएनए-आधारित समकक्षांपेक्षा अधिक वेगाने डेटा लिहू शकते, जरी संशोधकांनी कबूल केले की वाचन खूपच मंद असू शकते. कोणत्याही प्रकारे, डेटा रेकॉर्ड करण्यासाठी इंकजेट प्रिंटर वापरणे आणि ते वाचण्यासाठी सुधारित मास स्पेक्ट्रोमीटर वापरणे यासारख्या चांगल्या तंत्रांसह तंत्रज्ञान भविष्यात सुधारले जाऊ शकते.

हा अभ्यास एका वैज्ञानिक जर्नलमध्ये प्रकाशित झाला आहे ACS केंद्रीय विज्ञान.

स्त्रोत: 3dnews.ru