Хранение данных с помощью бактерий: 900 Тбайт в грамме биоматериала

Тема в разделе "Наука и космос", создана пользователем Jedy, 27 дек 2010.

  1. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    [​IMG]
    Возможность хранения данных с помощью ДНК давно будоражит умы многих учёных. Недавно исследователи Китайского университета Гонконга обнародовали результаты своей работы в рамках проекта Bioencryption. Они утверждают, что с помощью их способа хранения и считывания данных в одном грамме бактерий можно уместить до 900 Тбайт информации. Технология была создана в рамках международного конкурса iGEM-2010 (International Genetically Engineered Machine) и позволяет кодировать информацию с помощью смешивания ДНК (DNA shuffling), а проверку точности чтения осуществлять с помощью контрольных сумм.

    Перед записью данных в молекулы информация должна быть преобразована из двоичной системы, применяемой на ПК, в четверичную: по количеству видов азотистых оснований нуклеотидов — аденин (A), тимин (T), цитозин (C), гуанин (G).

    [​IMG]


    Таким образом, к примеру, последовательность «iGEM», если представить дело довольно условно, вначале должна быть переведена в двоичную кодовую таблицу ASCII (i = 105; G = 71; E = 69; M = 77), затем в четверичную систему (105 → TCCT; 71 → ATTG; 69 → ATTT; 71 → ATGT), чтобы в итоге превратиться в цепь нуклеотидов внутри ДНК.

    iGEM → 1221 0113 0111 0131 → TCCT ATTG ATTT ATGT

    Перед записью данных исследователи предлагают использовать алгоритм сжатия DEFLATE, позволяющий уменьшать длину гомополимера и число повторяющихся участков. В каждой «синтетической» клетке можно хранить не более 1 Кбайт данных, а потому более объёмные информационные блоки нужно разбивать на минимально адресуемые единицы, каждая из которых имеет собственный заголовок (включает порядок размещения данных) и хвост (включает контрольную сумму последовательности), и размещается в 4-уровневой иерархической структуре.

    [​IMG]


    Учёные предлагают для хранения использовать бактерии E.coli DH5 α с внедрёнными в них синтезированными ДНК. 1 грамм таких бактерий может вместить столько же данных, сколько и 450 двухтерабайтных жёстких дисков. Пока, впрочем, технология не представляет практического интереса, потому что синтез ДНК чрезвычайно дорог.

    [​IMG]


    В своей презентации исследователи отмечают, что в будущем подобную систему можно использовать для хранения любой информации: от текста и фотографий до аудио- и видеофайлов.
    [​IMG]

    Автор: Константин Ходаковский
    Источник: 3dnews.ru
     
  2. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Давно уже читал об этом :)
    "Нет ничего лучше того, что уже есть в природе. Мы лишь жалко пытаемся повторить ее величие!" (с)

    Интересно не то, как запишут, это реально, но вот как считают? Как выстроить эти бактерии в определенный упорядоченный ряд, дабы не спутать порядок "секторов"? Вот это для меня загадка.
     
  3. Pahancheg

    Pahancheg Dark knight

    Сообщения:
    1.739
    Симпатии:
    281
    никогда не понимал структуру ДНК... здесь я совсем не смогу понять как работает такой накопитель
    скоро компьютер окончательно превратиться в магическую машину :)
     
    1 человеку нравится это.
  4. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Я недавно вычитал, что шершени на тельце имеют что то типо солнечных батарей=)
    Был немного удивлён=)