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L’ADN humain est-il la percée dans le stockage que nous recherchions?

Deux chercheurs ont découvert une nouvelle technique qui maximise le potentiel de stockage de l’ADN humain. Un système d’exploitation informatique complet, de vieux films et même des virus informatiques peuvent maintenant être stockés dans des molécules d’ADN humain. Les chercheurs essaient de rationaliser et perfectionner le processus en utilisant des algorithmes incubation. Dina Zielinski, de l’Université de Columbia, et Dina Zielinski, du New York Genome Center, ont trouvé un moyen d’augmenter de 60% le stockage d’informations dans l’ADN en utilisant un algorithme couramment utilisé pour diffuser des vidéos sur un téléphone portable.

L’algorithme crée un stockage et une récupération des données d’ADN sans erreur

En utilisant des codes de fontaine d’algorithme de correction d’effacement spécialisés, les chercheurs démontrent comment emballer 1,6 bits dans chaque nucléotide. Un brin d’ADN contient quatre nucléotides de base qui peuvent chacun contenir jusqu’à 1,8 bits. Pour démontrer, les chercheurs ont encodé six fichiers et les ont stockés dans l’ADN. Ils ont codé une étude scientifique de 1948, un film français de 1895, un système d’exploitation informatique complet, une carte-cadeau Amazon, une plaque Pioneer et un virus informatique. Ces fichiers ont été compressés dans un fichier maître. Les données à l’intérieur ont été divisées en courtes chaînes de code binaire, représentées par des uns et des zéros. En utilisant les codes de fontaine, les chercheurs ont emballé les chaînes de données dans ce qu’on appelle des gouttelettes. Les uns et les zéros pourraient ensuite être cartographiés dans chaque gouttelette, correspondant aux quatre bases nucléotidiques (A, G, C et T). L’algorithme ajoute un code à barres à chaque gouttelette pour une identification facile et supprime efficacement les combinaisons de lettres qui provoquent des erreurs.

Les deux chercheurs ont envoyé le fichier texte à Twist Bioscience, un groupe spécialisé dans la conversion d’informations numériques en données biologiques. L’information codée a été compressée en 72 000 brins d’ADN de 200 bases de long. Le produit final était une fiole contenant un grain d’ADN. Ces molécules contenaient toutes les informations codées qui pouvaient maintenant être récupérées en utilisant une technologie de séquençage moderne et un logiciel qui traduit le code génétique en binaire. Le stockage et la récupération étaient sans erreur. (CONNEXES: Pour plus de découvertes scientifiques, visitez Scientific.News.)

Les données peuvent être copiées indéfiniment dans l’ADN et sécurisées pour des centaines de milliers d’années

En allant plus loin, ils ont démontré comment utiliser leur technique de codage pour copier les fichiers indéfiniment en multipliant l’échantillon d’ADN par une réaction en chaîne de la polymérase. C’est une percée, considérant que l’ADN peut durer des centaines de milliers d’années.

Cette méthode de stockage d’informations est désormais la méthode de stockage de données la plus dense jamais créée. Avec cette nouvelle technique, un gramme d’ADN peut contenir 215 pétaoctets de données. Les tentatives précédentes de stockage de données d’ADN à l’Institut Européen de Bioinformatique ont été couronnées de succès, mais elles contenaient 100 fois moins d’informations dans l’ADN et il y avait des erreurs lorsque l’information était récupérée.

Le seul obstacle à cette méthode est le coût. Synthèse de l’ADN n’est pas bon marché, et ne le lit pas non plus. Les chercheurs ont dépensé au moins 9 000 $ pour stocker et lire l’information. Ils sont optimistes quant à la possibilité de produire des molécules de qualité inférieure pour réduire les coûts. Ils croient également que le codage moléculaire intense peut être accéléré en utilisant des techniques informatiques telles que les codes de fontes d’algorithmes.