Муҳаққиқони Microsoft ва Донишгоҳи Вашингтон аввалин системаи нигаҳдории маълумотро барои ДНК-и ба таври сунъӣ сохташуда намоиш доданд. Ин як қадами калидӣ барои интиқоли технологияи нав аз лабораторияҳои тадқиқотӣ ба марказҳои маълумоти тиҷоратӣ мебошад.
Таҳиягарон ин консепсияро бо як озмоиши оддӣ исбот карданд: онҳо калимаи "салом"-ро бомуваффақият ба порчаҳои молекулаи ДНК синтетикӣ рамзгузорӣ карданд ва онро бо истифода аз системаи пурра автоматикунонидашудаи сартосарӣ, ки дар он тавсиф шудааст, ба маълумоти рақамӣ табдил доданд. , 21 март дар Натур Scientific Reports нашр шудааст.
Молекулаҳои ДНК метавонанд иттилооти рақамиро дар зичии хеле баланд, яъне дар фазои физикӣ нигоҳ доранд, ки миқдори зиёди фармоишҳои бузургтар аз он ки марказҳои иттилоотии муосир ишғол мекунанд, хурдтар аст. Ин яке аз роҳҳои умедбахш барои нигоҳ доштани миқдори зиёди маълумотест, ки ҷаҳон ҳамарӯза тавлид мекунад, аз сабтҳои тиҷоратӣ ва видеоҳои ҳайвоноти зебо то аксҳои тиббӣ ва тасвирҳо аз кайҳон.
Microsoft роҳҳои бартараф кардани фосилаи эҳтимолии байни онҳоро меомӯзад ва мо мехоҳем ҳифз кунем ва қобилияти мо барои нигоҳ доштани онҳо. Ин усулҳо таҳияи алгоритмҳо ва технологияҳои ҳисоббарории молекулавӣ барои . Ин имкон медиҳад, ки тамоми маълумоти дар як маркази бузурги муосир нигоҳ дошташуда ба фазои тақрибан ба андозаи якчанд зарра ҷойгир карда шаванд.
"Ҳадафи асосии мо ин аст, ки ба истеҳсолот системае ворид кунем, ки ба назари корбари ниҳоӣ тақрибан ба ҳама гуна системаи нигаҳдории абр монанд аст: маълумот ба маркази додаҳо фиристода мешавад ва дар он ҷо нигоҳ дошта мешавад ва он гоҳ он танҳо вақте пайдо мешавад, ки муштарӣ ба он ниёз дорад. ”, мегӯяд ҷаноби пажӯҳишгари Microsoft Карин Штраус. "Барои ин ба мо лозим буд, ки исбот кунем, ки он аз нуқтаи назари автоматизатсия маънои амалӣ дорад."
Маълумот дар молекулаҳои ДНК-и синтетикӣ, ки дар лаборатория сохта шудаанд, нигоҳ дошта мешавад, на дар ДНК-и одамон ё дигар мавҷудоти зинда ва онҳоро пеш аз фиристодан ба система рамзгузорӣ кардан мумкин аст. Гарчанде ки мошинҳои мураккаб, аз қабили синтезаторҳо ва секвенсерҳо аллакай қисмҳои асосии равандро иҷро мекунанд, бисёре аз марҳилаҳои мобайнӣ то ҳол дар лабораторияи тадқиқотӣ меҳнати дастиро талаб мекунанд. "Ин барои истифодаи тиҷоратӣ мувофиқ нест" гуфт Крис Такахаши, ходими калони илмии Мактаби илмҳои компютерӣ ва муҳандисии Пол Аллен дар USF ().
"Шумо наметавонед одамон дар атрофи маркази додаҳо бо пипеткаҳо давида шаванд, он ба хатогиҳои инсонӣ хеле моил аст, он хеле гарон аст ва фазои зиёдро ишғол мекунад" гуфт Такахаши.
Барои он ки ин усули нигоҳдории маълумот аз ҷиҳати тиҷоратӣ маъно дошта бошад, хароҷоти ҳам синтези ДНК - эҷоди блокҳои бунёдии пайдарпайии пурмазмун - ва раванди пайдарпайӣ барои хондани иттилооти ҳифзшуда бояд кам карда шавад. Муҳаққиқон мегӯянд, ки ин самт аст .
Ба гуфтаи муҳаққиқони Microsoft, автоматизатсия боз як ҷузъи калидии муаммо аст, ки нигоҳдории маълумотро дар миқёси тиҷоратӣ ва дастрастар мекунад.
Дар шароити муайян, ДНК метавонад нисбат ба системаҳои нигаҳдории бойгонии муосир, ки дар тӯли даҳсолаҳо таназзул мекунанд, хеле зиёдтар давом кунад. Баъзе ДНК тавонистааст дар шароити камтар аз идеалӣ даҳҳо ҳазор сол - дар дандонҳои мамонт ва дар устухонҳои одамони ибтидоӣ зинда монад. Ин маънои онро дорад, ки маълумотро то даме ки инсоният вуҷуд дорад, бо ин роҳ нигоҳ доштан мумкин аст.
Системаи автоматии нигаҳдории ДНК нармафзореро истифода мебарад, ки аз ҷониби Microsoft ва Донишгоҳи Вашингтон (UW) таҳия шудаанд. Он якҳо ва сифрҳои додаҳои рақамиро ба пайдарпайии нуклеотидҳо (A, T, C ва G), ки "блокҳои сохтмонӣ" -и ДНК мебошанд, табдил медиҳад. Пас аз он система барои таъмин намудани моеъҳо ва реактивҳои зарурӣ ба синтезатор, ки порчаҳои сохтаи ДНК-ро ҷамъоварӣ мекунад ва онҳоро дар зарфи нигоҳдорӣ ҷойгир мекунад, таҷҳизоти арзони лабораториро истифода мебарад.
Вақте ки система бояд иттилоотро истихроҷ кунад, он барои дуруст омода кардани ДНК дигар моддаҳои кимиёвӣ илова мекунад ва насосҳои микрофлюидиро истифода мебарад, то моеъҳоро ба қисмҳои система тела диҳад, ки пайдарпаии молекулаҳои ДНК-ро мехонанд ва онҳоро дубора ба маълумоте табдил медиҳанд, ки компютер фаҳмад. Муҳаққиқон мегӯянд, ки ҳадаф аз лоиҳа исбот кардани он буд, ки система метавонад зуд ё арзон кор кунад, балки танҳо нишон додани он буд, ки автоматизатсия имконпазир аст.
Яке аз бартарихои равшани системаи автоматии нигаҳдории ДНК дар он аст, ки вай олимонро барои ҳалли масъалаҳои мураккаб бе талафи вақти ҷустуҷӯи шишаҳои реактивҳо ё якрангии илова кардани қатраҳои моеъ ба пробиркаҳо озод мекунад.
"Доштани системаи автоматикунонидашуда барои иҷрои корҳои такрорӣ ба лабораторияҳо имкон медиҳад, ки бевосита ба таҳқиқот тамаркуз кунанд ва стратегияҳои навро барои инноватсия зудтар таҳия кунанд" гуфт муҳаққиқи Microsoft Бихлин Нгуен.
Гурӯҳи лабораторияи системаҳои иттилоотии молекулавӣ (MISL) аллакай нишон дод, ки он метавонад аксҳои гурбаҳо, асарҳои аҷиби адабиёт, ва сабтҳои ДНК-и бойгонӣ ва ин файлҳоро бидуни хато истихроҷ кунед. То имрӯз, онҳо тавонистанд 1 гигабайт маълумотро дар ДНК нигоҳ доранд .
Муҳаққиқон инчунин усулҳои барои ба монанди дарёфт ва дарёфт кардани танҳо тасвирҳое, ки дорои себ ё дучархаи сабз бо истифода аз худи молекулаҳо, бидуни табдил додани файлҳо ба формати рақамӣ.
«Бо камоли боварй гуфтан мумкин аст, ки мо шохиди тавлиди типи нави системаи хисоббарор мебошем, ки дар он молекулахо барои нигох доштани маълумот ва электроника барои назорат ва коркард истифода мешаванд. Ин комбинатсияи мазкур имкониятҳои хеле ҷолибро барои оянда мекушояд”, гуфт профессори Мактаби Аллен дар Донишгоҳи Вашингтон. .
Баръакси системаҳои ҳисоббарории кремний, системаҳои нигаҳдорӣ ва ҳисоббарории ДНК бояд барои ҳаракат додани молекулаҳо моеъҳоро истифода баранд. Аммо моеъҳо табиатан аз электронҳо фарқ мекунанд ва ҳалли комилан нави техникиро талаб мекунанд.
Гурӯҳи Донишгоҳи Вашингтон дар ҳамкорӣ бо Microsoft инчунин як системаи барномарезишавандаеро таҳия мекунад, ки таҷрибаҳои лабораториро бо истифода аз хосиятҳои нерӯи барқ ва об барои ҳаракат додани қатраҳо дар шабакаи электродҳо автоматӣ мекунад. Маҷмӯи пурраи нармафзор ва сахтафзор даъват , метавонад моеъҳои гуногунро омехта, ҷудо, гарм ё хунук кунад ва протоколҳои лабораториро иҷро кунад.
Ҳадаф автоматикунонии таҷрибаҳои лабораторӣ мебошад, ки ҳоло дастӣ ё роботҳои гаронбаҳои коркарди моеъ иҷро карда мешаванд ва хароҷотро кам мекунанд.
Қадамҳои навбатӣ барои дастаи MISL иборатанд аз интегратсияи як системаи автоматикунонидашудаи оддӣ ва ба охир бо технологияҳо ба монанди Purple Drop ва инчунин технологияҳои дигаре, ки ба ҷустуҷӯи молекулаҳои ДНК имкон медиҳанд. Тадқиқотчиён дидаву дониста системаи автоматикунонидашудаи худро модулӣ сохтанд, то он метавонад бо пайдоиши технологияҳои нави синтези ДНК, пайдарпайӣ ва манипуляция инкишоф ёбад.
"Яке аз бартариҳои ин система дар он аст, ки агар мо хоҳем, ки яке аз қисмҳоро бо чизи нав, беҳтар ё тезтар иваз кунем, мо метавонем танҳо қисми навро васл кунем" гуфт Нгуен. "Ин ба мо барои оянда чандирии бештар медиҳад."
Тасвири боло: Муҳаққиқон аз Microsoft ва Донишгоҳи Вашингтон калимаи "ро сабт ва ҳисоб карданд"Салом", бо истифода аз аввалин системаи нигаҳдории маълумоти пурра автоматии ДНК. Ин як қадами калидӣ дар интиқоли технологияи нав аз лабораторияҳо ба марказҳои маълумоти тиҷоратӣ мебошад.
Манбаъ: will.com