මයික්‍රොසොෆ්ට් සහ වොෂින්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් විසින් කෘතිමව නිර්මාණය කරන ලද DNA සඳහා පළමු පූර්ණ ස්වයංක්‍රීය, කියවිය හැකි දත්ත ගබඩා කිරීමේ පද්ධතිය ප්‍රදර්ශනය කර ඇත. මෙය නව තාක්ෂණය පර්යේෂණාගාරවල සිට වාණිජ දත්ත මධ්‍යස්ථාන වෙත ගෙන යාමේ ප්‍රධාන පියවරකි.
සංවර්ධකයින් මෙම සංකල්පය සරල පරීක්ෂණයකින් ඔප්පු කර ඇත: ඔවුන් "හලෝ" යන වචනය සාර්ථකව කෘත්‍රිම DNA අණුවක කොටස් බවට සංකේතනය කර සම්පූර්ණ ස්වයංක්‍රීය අන්තයේ සිට අවසානය දක්වා පද්ධතියක් භාවිතයෙන් එය නැවත ඩිජිටල් දත්ත බවට පරිවර්තනය කරන ලදී. , මාර්තු 21 Nature Scientific Reports හි ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී.
DNA අණුවලට ඩිජිටල් තොරතුරු ඉතා ඉහළ ඝනත්වයකින්, එනම්, නවීන දත්ත මධ්‍යස්ථාන විසින් අල්ලාගෙන සිටින ප්‍රමාණයට වඩා බොහෝ ප්‍රමාණයෙන් කුඩා වන භෞතික අවකාශයේ ගබඩා කළ හැක. ව්‍යාපාරික වාර්තා සහ හුරුබුහුටි සතුන්ගේ වීඩියෝවල සිට වෛද්‍ය ඡායාරූප සහ අභ්‍යවකාශයේ සිට ඡායාරූප දක්වා ලෝකය දිනපතා ජනනය කරන අතිවිශාල දත්ත ප්‍රමාණයක් ගබඩා කිරීම සඳහා එය පොරොන්දු වූ විසඳුමකි.
මයික්‍රොසොෆ්ට් අතර ඇති විය හැකි පරතරය පියවීමට ක්රම ගවේෂණය කරයි අපට සංරක්ෂණය කිරීමට අවශ්ය වන අතර, ඒවා සංරක්ෂණය කිරීමට අපට ඇති හැකියාව. මෙම ක්‍රමවලට ඇල්ගොරිතම සහ අණුක පරිගණක තාක්ෂණය දියුණු කිරීම ඇතුළත් වේ . මෙය විශාල නවීන දත්ත මධ්‍යස්ථානයක ගබඩා කර ඇති සියලුම තොරතුරු දළ වශයෙන් දාදු කැට කිහිපයක ප්‍රමාණයේ අවකාශයකට ගැලපේ.
“අපගේ ප්‍රධාන ඉලක්කය වන්නේ අවසාන පරිශීලකයාට වෙනත් ඕනෑම වලාකුළු ගබඩා පද්ධතියක් මෙන් පෙනෙන පද්ධතියක් දියත් කිරීමයි: තොරතුරු දත්ත මධ්‍යස්ථානයට යවා එහි ගබඩා කරනු ලැබේ, පසුව එය සේවාදායකයාට අවශ්ය වූ විට එය සරලව දිස් වේ. ” ජ්‍යෙෂ්ඨ මයික්‍රොසොෆ්ට් පර්යේෂක කරින් ස්ට්‍රෝස් පවසයි. "මෙය සිදු කිරීම සඳහා, එය ස්වයංක්‍රීයකරණ ඉදිරිදර්ශනයකින් ප්‍රායෝගික අර්ථයක් ඇති බව ඔප්පු කිරීමට අපට අවශ්ය විය."
තොරතුරු මිනිසුන්ගේ හෝ වෙනත් ජීවීන්ගේ DNA වල නොව රසායනාගාරයක නිර්මාණය කරන ලද කෘතිම DNA අණු වල ගබඩා කර ඇති අතර පද්ධතියට යැවීමට පෙර සංකේතනය කළ හැක. සංස්ලේෂක සහ අනුක්‍රමික වැනි සංකීර්ණ යන්ත්‍ර දැනටමත් ක්‍රියාවලියේ ප්‍රධාන කොටස් සිදු කරන නමුත්, බොහෝ අතරමැදි පියවර සඳහා පර්යේෂණ රසායනාගාරයක ශ්‍රමික ශ්‍රමය අවශ්ය වේ. "එය වාණිජමය භාවිතය සඳහා සුදුසු නොවේ," USF හි Paul Allen Computer Science and Engineering හි ජ්‍යෙෂ්ඨ පර්යේෂණ සගයෙකු වන Chris Takahashi පැවසීය.).
“ඔබට පයිප්ප සමඟ දත්ත මධ්‍යස්ථානය වටා දුවන මිනිසුන් සිටිය නොහැක, එය මිනිස් දෝෂවලට ගොදුරු වීමේ වැඩි අවදානමක් ඇත, එය මිල අධික වන අතර එය ඕනෑවට වඩා ඉඩක් ගනී,” ටකහාෂි පැහැදිලි කළේය.
මෙම දත්ත ගබඩා කිරීමේ ක්‍රමය වාණිජමය වශයෙන් අර්ථවත් කිරීම සඳහා, DNA සංස්ලේෂණය යන දෙකෙහිම පිරිවැය - අර්ථවත් අනුපිළිවෙලෙහි මූලික ගොඩනැඟිලි කොටස් නිර්මාණය කිරීම - සහ ගබඩා කර ඇති තොරතුරු කියවීමට අවශ්ය අනුක්‍රමික ක්‍රියාවලිය අඩු කළ යුතුය. පර්යේෂකයන් පවසන්නේ මෙය දිශාව බවයි .
මයික්‍රොසොෆ්ට් පර්යේෂකයන්ට අනුව, ස්වයංක්‍රීයකරණය ප්‍රහේලිකාවේ තවත් ප්‍රධාන කොටසකි, දත්ත ගබඩා කිරීම වාණිජ පරිමාණයෙන් සහ වඩාත් දැරිය හැකි මිලකට කරයි.
ඇතැම් තත්වයන් යටතේ, DNA දශක ගණනාවක් තිස්සේ පිරිහෙන නවීන ලේඛනාගාර ගබඩා පද්ධතිවලට වඩා බොහෝ කාලයක් පැවතිය හැකිය. සමහර DNA වසර දස දහස් ගණනක් තිස්සේ ඉතා අඩු තත්වයන් තුළ - දැවැන්ත ඇත් දළවල සහ මුල් මිනිසුන්ගේ අස්ථිවල නොනැසී පැවතීමට සමත් වී ඇත. මෙයින් අදහස් කරන්නේ මනුෂ්‍යත්වය පවතින තාක් මේ ආකාරයෙන් දත්ත ගබඩා කළ හැකි බවයි.
ස්වයංක්‍රීය DNA ගබඩා පද්ධතිය මයික්‍රොසොෆ්ට් සහ වොෂින්ටන් විශ්ව විද්‍යාලය (UW) විසින් නිපදවන ලද මෘදුකාංග භාවිතා කරයි. එය DNA වල "ගොඩනැගිලි කොටස්" වන නියුක්ලියෝටයිඩ (A, T, C සහ G) අනුපිළිවෙලට ඩිජිටල් දත්තවල එක සහ ශුන්‍ය පරිවර්තනය කරයි. පසුව පද්ධතිය විසින් නිපදවන ලද DNA කොටස් එකතු කර ගබඩා බහාලුමක තබන සංස්ලේෂකයකට අවශ්ය තරල සහ ප්‍රතික්‍රියාකාරක සැපයීම සඳහා මිල අඩු, බොහෝ දුරට රාක්කයේ නොමැති රසායනාගාර උපකරණ භාවිතා කරයි.
පද්ධතියට තොරතුරු උකහා ගැනීමට අවශ්ය වූ විට, එය DNA නිසි ලෙස සකස් කිරීම සඳහා වෙනත් රසායනික ද්‍රව්‍ය එකතු කරන අතර DNA අණුවල අනුපිළිවෙල කියවන සහ පරිගණකයකට තේරුම් ගත හැකි තොරතුරු බවට පත් කරන පද්ධතියේ කොටස්වලට තරල තල්ලු කිරීමට ක්ෂුද්‍ර තරල පොම්ප භාවිතා කරයි. පර්යේෂකයන් පවසන්නේ මෙම ව්‍යාපෘතියේ ඉලක්කය වූයේ පද්ධතිය ඉක්මනින් හෝ ලාභදායී ලෙස ක්‍රියා කළ හැකි බව ඔප්පු කිරීම නොව, හුදෙක් ස්වයංක්‍රීයකරණය කළ හැකි බව පෙන්වීමයි.
ස්වයංක්‍රීය DNA ගබඩා කිරීමේ පද්ධතියක ඇති වඩාත් පැහැදිලි ප්‍රතිලාභයක් නම්, ප්‍රතික්‍රියාකාරක බෝතල් සෙවීමට කාලය නාස්ති නොකර හෝ පරීක්ෂණ නලවලට දියර බිංදු එකතු කිරීමේ ඒකාකාරී භාවයෙන් තොරව සංකීර්ණ ගැටලු විසඳීමට විද්‍යාඥයින් නිදහස් කිරීමයි.
"පුනරාවර්තන වැඩ කිරීමට ස්වයංක්‍රීය පද්ධතියක් තිබීම, පර්යේෂණ සඳහා සෘජුවම අවධානය යොමු කිරීමට සහ වේගවත් නවෝත්පාදන සඳහා නව උපාය මාර්ග සංවර්ධනය කිරීමට රසායනාගාරවලට ඉඩ සලසයි" යනුවෙන් මයික්‍රොසොෆ්ට් පර්යේෂක Bihlin Nguyen පැවසීය.
අණුක තොරතුරු පද්ධති රසායනාගාරයේ කණ්ඩායම (MISL) බළලුන්ගේ ඡායාරූප, අපූරු සාහිත්‍ය කෘති ගබඩා කළ හැකි බව දැනටමත් ඔප්පු කර ඇත. සහ DNA වාර්තා සංරක්ෂණය කර දෝෂයකින් තොරව මෙම ගොනු උපුටා ගන්න. අද වන විට ගිගාබයිට් 1 ක දත්ත DNA තුළ ගබඩා කිරීමට ඔවුන්ට හැකි වී තිබේ .
සඳහා පර්යේෂකයන් ක්රම ද සකස් කර ඇත ගොනු නැවත ඩිජිටල් ආකෘතියට පරිවර්තනය නොකර, අණු භාවිතා කරමින් ඇපල් හෝ කොළ පැහැති බයිසිකලයක් අඩංගු පින්තූර පමණක් සොයා ගැනීම සහ ලබා ගැනීම වැනි.
“දත්ත ගබඩා කිරීම සඳහා අණු සහ පාලනය සහ සැකසීම සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ භාවිතා කරන නව වර්ගයේ පරිගණක පද්ධතියක උපත අප අත්විඳිමින් සිටින බව පැවසීම ආරක්ෂිතයි. මෙම සංයෝජනය අනාගතය සඳහා ඉතා රසවත් හැකියාවන් විවෘත කරයි, ”වොෂින්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ ඇලන් පාසල් මහාචාර්යවරයා පැවසීය. .
සිලිකන් මත පදනම් වූ පරිගණක පද්ධති මෙන් නොව, DNA මත පදනම් වූ ගබඩා සහ පරිගණක පද්ධති අණු චලනය කිරීමට තරල භාවිතා කළ යුතුය. නමුත් ද්රව ඉලෙක්ට්රෝන වලින් ස්වභාවයෙන්ම වෙනස් වන අතර සම්පූර්ණයෙන්ම නව තාක්ෂණික විසඳුම් අවශ්ය වේ.
වොෂින්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ කණ්ඩායම, මයික්‍රොසොෆ්ට් සමඟ සහයෝගීව, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ජාලයක් මත ජල බිඳිති චලනය කිරීමට විදුලියේ සහ ජලයේ ගුණාංග භාවිතා කරමින් රසායනාගාර පරීක්ෂණ ස්වයංක්‍රීය කරන ක්‍රමලේඛන පද්ධතියක් ද සංවර්ධනය කරමින් සිටී. නමින් හැඳින්වෙන මෘදුකාංග සහ දෘඪාංග සම්පූර්ණ කට්ටලයක් , විවිධ ද්රව මිශ්‍ර කිරීම, වෙන් කිරීම, රත් කිරීම හෝ සිසිල් කිරීම සහ රසායනාගාර ප්‍රොටෝකෝල සිදු කළ හැකිය.
ඉලක්කය වන්නේ දැනට අතින් හෝ මිල අධික ද්රව හසුරුවන රොබෝවරුන් විසින් සිදුකරන රසායනාගාර පරීක්ෂණ ස්වයංක්‍රීය කිරීම සහ පිරිවැය අඩු කිරීමයි.
MISL කණ්ඩායම සඳහා මීළඟ පියවර අතරට පර්පල් ඩ්‍රොප් වැනි තාක්ෂණයන් සමඟ සරල, අන්තයේ සිට අවසානය දක්වා ස්වයංක්‍රීය පද්ධතියක් ඒකාබද්ධ කිරීම මෙන්ම DNA අණු සෙවීම සක්‍රීය කරන වෙනත් තාක්ෂණයන් ඇතුළත් වේ. පර්යේෂකයන් හිතාමතාම ඔවුන්ගේ ස්වයංක්‍රීය පද්ධතිය මොඩියුලර් බවට පත් කරන ලද අතර එමඟින් DNA සංස්ලේෂණය, අනුක්‍රමණය සහ හැසිරවීම සඳහා නව තාක්ෂණයන් බිහි විය.
"මෙම ක්‍රමයේ ඇති එක් ප්‍රතිලාභයක් නම්, අපට එක් කොටසක් අලුත්, වඩා හොඳ හෝ වේගවත් දෙයක් සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට අවශ්ය නම්, අපට නව කොටස සම්බන්ධ කළ හැකිය," Nguyen පැවසීය. "මෙය අපට අනාගතය සඳහා වඩාත් නම්‍යශීලී බවක් ලබා දෙයි."
ඉහළ රූපය: මයික්‍රොසොෆ්ට් සහ වොෂින්ටන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් "යන වචනය පටිගත කර ගණන් කළහ.හෙලෝ", පළමු පූර්ණ ස්වයංක්‍රීය DNA දත්ත ගබඩා පද්ධතිය භාවිතා කරමින්. මෙය රසායනාගාරවල සිට වාණිජ දත්ත මධ්‍යස්ථාන දක්වා නව තාක්ෂණය ගෙන යාමේ ප්‍රධාන පියවරකි.
මූලාශ්රය: www.habr.com