20130218

DNA, jako nośnik danych - 154 sonety Szekspira

Właściwie napełnia mnie to autentycznym podnieceniem i ekstazą - nie będę tego ukrywać, wbrew powszechnej pruderii i nakazowi hamowaniu się. DNA, jako nośnik danych? Bioprocesory? CO?! Nie jestem w stanie określić, jakiej energii mi to dodaje, tak pobudza wyobraźnię i jak jeszcze więcej miłości daje (TO TEN JEDYNY ;___;) do nauki... aż nawet nie...



Od dawna fascynuje naukowców niezwykłość natury i jej rozwiązań: od wielu wynalazków ludzie ściągali pomysły prosto z natury...

Ewolucja "doprowadziła" (oczywiście nieświadomie i bez jakiegoś kierunku - po prostu jako odpowiedź na czynniki środowiskowe) do wielu niezwykłych udogodnień (oraz utrudnień). Na razie nie będziemy się skupiać na szerszym zagadnieniu jako takim, a jedynie na DNA - jego odczytywaniu i ekspresji. Właściwie zastanawiające jest, dlaczego wcześniej nikt na to nie wpadł.

Nie da się ukryć, że kwas deoksyrybonukleinowy (polecam przeczytać hasło, szczególnie zwrócić uwagę na transkrypcję, translację i rolę RNA oraz różne rodzaje RNA) jest wręcz doskonałym nośnikiem danych, który jest w stanie przenosić informacje z pokolenia na pokolenie - żeby było jasne, tych osobników które przeżyją. Ponadto ważną rolę w ewolucji (długofalowych zmianach w DNA, przystosowywaniu się) mają mutacje samego DNA. Samopowielającym się nośnikiem informacji jest wirus (który z resztą może mieć w sobie jako nośnik informacji DNA i RNA). DNA, aby zostać powielonym i żeby trwać potrzebuje do tego żywych organizmów, które będąc śmiertelnymi, w jakiś sposób (płciowy, bądź bezpłciowy) muszą tworzyć nowych "przedstawicieli" danego DNA - nie można powiedzieć, że to DNA jest samopowielające... w końcu całe opakowanie w postaci żywego mięsa, które potrafi o sobie bardziej lub mniej decydować w zależności od gatunku ma wolną wolę, niezależną od DNA (zakładając, że wolna wola w ogóle istnieje i nie wnikając w aspekty tego zagadnienia) - może na przykład wybrać być bezdzietnym z wyboru...

Przejdźmy do rzeczy: miliardy informacji mogą być przechowywane w takich niciach DNA przez bardzo wiele lat (dziesiątki tysięcy lat). Oprócz sonetów Szekspira naukowcy przenieśli na nici DNA plik audio z przemówienie Martina Luthera Kinga oraz opisaną przez Watson i Cricka możliwą strukturę DNA.

Jeden gram DNA może przechowywać więcej danych, niż milion dysków CD. Jeden z sonetów Szekspira waży 0,3 milionowych milionowych (nie wiem, czy dobrze to zostało odmienione) grama. Ponadto wystarczy, że będzie się przechowywać je w zimnym, suchym i ciemnym miejscu.

W jaki sposób dokładnie naukowcy przenieśli te dane na DNA:

"The scientists developed a code that used the four molecular letters or "bases" of genetic material – known as G, T, C and A – to store information.
Digital files store data as strings of 1s and 0s. The Cambridge team's code turns every block of eight numbers in a digital code into five letters of DNA. For example, the eight digit binary code for the letter "T" becomes TAGAT.
To store words, the scientists simply run the strands of five DNA letters together. So the first word in "Thou art more lovely and more temperate" from Shakespeare's sonnet 18, becomes TAGATGTGTACAGACTACGC." - czyli oznacza to, żeby móc odczytać dane trzeba będzie znać odpowiednie "kody" - czyli odszyfrowywanie danych (co oczywiście nie jest żadną nowością - jeśli chcemy przechowywać dane gdzieś indziej, niż kartka papieru, bądź mózg, to jest to mus).

Niestety jeszcze takie modyfikacje są za drogie, by wprowadzić je na większą skalę... myślę jednak, że to kwestia czasu.




2 komentarze:

  1. No to najnowsza generacja komputerów nie będzie kwantowa tylko nukleinowa ;)

    OdpowiedzUsuń
  2. Czyli istnieje szansa, że moje marzenie zgrania całego Internetu na dysk stanie się możliwe do zrealizowania. ;__; Mała poprawka - przy przechowywaniu danych na kartce papieru też trzeba znać język zapisu. Nawet do myślenia chyba trzeba znać język, w którym się to robi, ale tego na 100% nie wiem, po prostu takie mam wrażenie.
    PS. Widzę, że chanmowa Ci się udziela. :D

    OdpowiedzUsuń