{"id":30803,"date":"2019-10-31T21:37:30","date_gmt":"2019-10-31T18:37:30","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/hello-pervoe-v-mire-avtomaticheskoe-hranilishhe-dannyh-v-molekulah-dnk\/"},"modified":"2019-10-31T21:37:30","modified_gmt":"2019-10-31T18:37:30","slug":"hello-pervoe-v-mire-avtomaticheskoe-hranilishhe-dannyh-v-molekulah-dnk","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/administrirovanie\/hello-pervoe-v-mire-avtomaticheskoe-hranilishhe-dannyh-v-molekulah-dnk","title":{"rendered":"\"Ol\u00e1\"! O primeiro armazenamento autom\u00e1tico de dados do mundo em mol\u00e9culas de DNA","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\""Ol\u00e1"!
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Pesquisadores da Microsoft e da Universidade de Washington demonstraram o primeiro sistema de armazenamento de dados totalmente automatizado em DNA sint\u00e9tico, com capacidade de leitura. Este \u00e9 um passo crucial para levar essa nova tecnologia de laborat\u00f3rios de pesquisa para centros de dados comerciais.<\/p>\n

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Os desenvolvedores confirmaram o conceito com um teste simples: codificaram com sucesso a palavra \"hello\" em fragmentos de mol\u00e9culas de DNA sint\u00e9tico e a transformaram de volta em dados digitais, utilizando um sistema de ponta a ponta totalmente automatizado, que est\u00e1 descrito em artigo<\/a><\/noindex>, publicado em 21 de mar\u00e7o na Nature Scientific Reports.<\/p>\n

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\nEste artigo est\u00e1 em nosso site.<\/a><\/noindex><\/p>\n

As mol\u00e9culas de DNA podem armazenar informa\u00e7\u00f5es digitais com uma densidade muito alta, ou seja, em um espa\u00e7o f\u00edsico que \u00e9 muitos ordens de magnitude menor do que o que os atuais centros de dados ocupam. Esta \u00e9 uma das solu\u00e7\u00f5es promissoras para armazenar a imensa quantidade de dados que o mundo gera todos os dias \u2014 desde registros comerciais e v\u00eddeos de animais fofos at\u00e9 imagens m\u00e9dicas e fotografias do espa\u00e7o.<\/p>\n

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A Microsoft est\u00e1 explorando maneiras de superar a poss\u00edvel lacuna entre a quantidade de dados que produzimos<\/a><\/noindex> e queremos preservar, e nossa capacidade de armazen\u00e1-los. Entre essas maneiras est\u00e1 o desenvolvimento de algoritmos e tecnologias de computa\u00e7\u00e3o molecular para codificar dados em DNA sint\u00e9tico<\/a><\/noindex>. Isso permitiria armazenar toda a informa\u00e7\u00e3o contida em um grande centro de dados moderno em um espa\u00e7o aproximadamente igual ao tamanho de alguns dados de jogo.<\/p>\n

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\"Nosso principal objetivo \u00e9 implantar um sistema que para o usu\u00e1rio final se pare\u00e7a quase com qualquer outro sistema de armazenamento em nuvem: informa\u00e7\u00f5es s\u00e3o enviadas para o centro de dados e armazenadas l\u00e1, e ent\u00e3o surgem simplesmente quando o cliente precisa delas\", diz Karin Strauss, pesquisadora s\u00eanior da Microsoft. \"Para isso, precis\u00e1vamos provar que isso faz sentido pr\u00e1tico em termos de automa\u00e7\u00e3o.\"<\/p>\n

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A informa\u00e7\u00e3o \u00e9 armazenada em mol\u00e9culas sint\u00e9ticas de DNA criadas em laborat\u00f3rio, e n\u00e3o no DNA de pessoas ou outros seres vivos, podendo ser criptografada antes de ser enviada ao sistema. Embora m\u00e1quinas complexas, como sintetizadores e sequenciadores, j\u00e1 realizem partes essenciais do processo, muitos dos passos intermedi\u00e1rios ainda exigem trabalho manual em laborat\u00f3rio de pesquisa. \"Isso n\u00e3o \u00e9 adequado para uso comercial\", disse Chris Takahashi, pesquisador s\u00eanior da Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering da Universidade Estadual dos EUA.Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering<\/a><\/noindex>).<\/p>\n

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\"N\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel que pessoas com pipetas andem pelo centro de dados; com essa abordagem, a probabilidade de erro humano \u00e9 muito alta, \u00e9 muito caro e ocupa espa\u00e7o demais\", explicou Takahashi.<\/p>\n

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\r\n \"Por\r\n
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Para que esse m\u00e9todo de armazenamento de dados fa\u00e7a sentido do ponto de vista comercial, \u00e9 necess\u00e1rio reduzir os custos tanto para a s\u00edntese de DNA - a cria\u00e7\u00e3o de blocos de constru\u00e7\u00e3o fundamentais com sequ\u00eancias significativas - quanto para o processo de sequenciamento, que \u00e9 necess\u00e1rio para ler as informa\u00e7\u00f5es armazenadas. Os pesquisadores afirmam que neste sentido est\u00e1 em r\u00e1pido desenvolvimento<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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Segundo pesquisadores da Microsoft, a automa\u00e7\u00e3o \u00e9 outra parte crucial desse quebra-cabe\u00e7a, permitindo organizar o armazenamento de dados em escala comercial e torn\u00e1-lo mais acess\u00edvel.<\/p>\n

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Sob certas condi\u00e7\u00f5es, o DNA pode existir muito mais tempo do que os meios modernos de armazenamento que se degradam em d\u00e9cadas. Alguns DNAs conseguiram se preservar em condi\u00e7\u00f5es longe do ideal por dezenas de milhares de anos - nos dentes dos mamutes e nos ossos dos primeiros humanos. Portanto, os dados podem ser armazenados dessa forma enquanto a humanidade existir.<\/p>\n

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O sistema automatizado de armazenamento de dados de DNA utiliza um software desenvolvido por especialistas da Microsoft e da Universidade de Washington (UW). Ele converte unidades e zeros de dados digitais em sequ\u00eancias de nucleot\u00eddeos (A, T, C e G), que representam os \"blocos de constru\u00e7\u00e3o\" do DNA. Em seguida, o sistema usa equipamentos de laborat\u00f3rio baratos, principalmente padr\u00e3o, para fornecer os l\u00edquidos e reagentes necess\u00e1rios ao sintetizador, que monta os fragmentos de DNA fabricados e os armazena em um recipiente.<\/p>\n

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Quando o sistema precisa extrair informa\u00e7\u00f5es, ele adiciona outras subst\u00e2ncias qu\u00edmicas para preparar corretamente o DNA e utiliza bombas microflu\u00eddicas para empurrar os l\u00edquidos para as partes do sistema que leem as sequ\u00eancias de mol\u00e9culas de DNA e as convertem de volta em informa\u00e7\u00f5es compreens\u00edveis para o computador. Os pesquisadores dizem que o objetivo do projeto n\u00e3o era provar que o sistema poderia funcionar rapidamente ou a baixo custo, mas apenas mostrar que a automa\u00e7\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel.<\/p>\n

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Uma das vantagens mais \u00f3bvias do sistema automatizado de armazenamento de DNA \u00e9 que ele libera os cientistas para resolver problemas complexos, permitindo que n\u00e3o desperdicem tempo procurando frascos de reagentes ou adicionando got\u00edculas de l\u00edquido em tubos de ensaio de forma mon\u00f3tona.<\/p>\n

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\"Ter um sistema automatizado para realizar trabalhos repetitivos permite que os funcion\u00e1rios de laborat\u00f3rio se concentrem diretamente em pesquisas, desenvolvendo novas estrat\u00e9gias para implementar inova\u00e7\u00f5es mais rapidamente\", disse o pesquisador da Microsoft, Bihlin Nguyen.<\/p>\n

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Equipe do Laborat\u00f3rio de Sistemas de Informa\u00e7\u00e3o Molecular Molecular Information Systems Lab<\/a><\/noindex> (MISL) j\u00e1 demonstrou que pode armazenar fotos de gatinhos, obras liter\u00e1rias incr\u00edveis, v\u00eddeo<\/a><\/noindex> e registros de arquivo em DNA e extrair esses arquivos sem erros. At\u00e9 agora, conseguiram armazenar 1 gigabyte de dados em DNA, quebrando o anterior recorde mundial de 200 MB<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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Os pesquisadores tamb\u00e9m desenvolveram m\u00e9todos para realizar c\u00e1lculos significativos<\/a><\/noindex>, como buscar e extrair apenas imagens que contenham uma ma\u00e7\u00e3 ou uma bicicleta verde, usando as pr\u00f3prias mol\u00e9culas, sem converter os arquivos de volta para o formato digital.<\/p>\n

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\u00abPode-se afirmar com confian\u00e7a que estamos testemunhando o nascimento de um novo tipo de sistema computacional, onde mol\u00e9culas s\u00e3o usadas para armazenamento de dados e a eletr\u00f4nica para controle e processamento. Essa combina\u00e7\u00e3o abre possibilidades muito interessantes para o futuro\u00bb, disse o professor da Escola Allen da Universidade de Washington. Luis Ceze<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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Diferente dos sistemas computacionais baseados em componentes de sil\u00edcio, sistemas de armazenamento e c\u00e1lculo baseados em DNA devem usar l\u00edquidos para mover mol\u00e9culas. Mas os l\u00edquidos, por sua natureza, diferem dos el\u00e9trons e requerem solu\u00e7\u00f5es t\u00e9cnicas completamente novas.<\/p>\n

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A equipe da Universidade de Washington, em colabora\u00e7\u00e3o com a Microsoft, tamb\u00e9m est\u00e1 desenvolvendo um sistema program\u00e1vel que automatiza experimentos laboratoriais, utilizando as propriedades da eletricidade e da \u00e1gua para mover gotas em uma grade de eletrodos. O conjunto completo de software e hardware recebeu os nomes Puddle e PurpleDrop<\/a><\/noindex>, que podem misturar, separar, aquecer ou resfriar v\u00e1rios l\u00edquidos e executar protocolos laboratoriais.<\/p>\n

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O objetivo \u00e9 automatizar experimentos laboratoriais que atualmente s\u00e3o realizados manualmente ou por rob\u00f4s caros que trabalham com l\u00edquidos, reduzindo os custos.<\/p>\n

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Os pr\u00f3ximos passos para a equipe do MISL incluem a integra\u00e7\u00e3o de um sistema automatizado simples com tecnologias como o Purple Drop, assim como com outras tecnologias que permitem a busca em mol\u00e9culas de DNA. Os pesquisadores especificamente tornaram seu sistema automatizado modular, para que ele possa evoluir \u00e0 medida que novas tecnologias para s\u00edntese, sequenciamento e manipula\u00e7\u00e3o de DNA se tornam dispon\u00edveis.<\/p>\n

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\u00abUma das vantagens desse sistema \u00e9 que se quisermos substituir uma das partes por algo novo, mais avan\u00e7ado ou mais r\u00e1pido, podemos simplesmente conectar a nova parte, - disse Nguyen. - Isso nos d\u00e1 uma grande flexibilidade para o futuro\u00bb.<\/p>\n

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Imagem superior: pesquisadores da Microsoft e da Universidade de Washington gravaram e leram a palavra \u00ab<\/em>hello<\/em>\u00bb, usando o primeiro sistema de armazenamento de dados totalmente automatizado em DNA. Este \u00e9 um passo crucial para levar a nova tecnologia dos laborat\u00f3rios para os centros de dados comerciais.<\/em><\/p>\n

Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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