हार्वर्ड के वैज्ञानिकों ने डीएनए अणु में 643 किलोबाइट डेटा जलाया

डीएनए अणु एक आदर्श सूचना वाहक हैं: वे काल्पनिक रूप से कॉम्पैक्ट, स्थिर, ऊर्जा कुशल और विश्वसनीय होते हैं: डीएनए में सूचना का सिद्ध भंडारण समय 3.5 बिलियन वर्ष है। चार ग्राम डीएनए अणु, सैद्धांतिक रूप से, एक वर्ष में मानव जाति द्वारा बनाई गई सभी सूचनाओं को समायोजित कर सकते हैं।

यह आश्चर्य की बात नहीं है कि डीएनए की जानकारी लिखने और पढ़ने के लिए वैज्ञानिक एक सुविधाजनक तरीका खोजने की कोशिश कर रहे हैं। दो साल पहले, हांगकांग के जीवविज्ञानी सिंथेटिक ई.कोली बैक्टीरिया को एक सेल में कई किलोबाइट्स की एन्क्रिप्टेड जानकारी के साथ इंजेक्ट करने में कामयाब रहे । बैक्टीरिया के एक ग्राम में लगभग 10 मिलियन कोशिकाएं होती हैं, और इस तरह के भंडारण की सूचना घनत्व का अनुमान 900 टीबी प्रति 1 ग्राम बैक्टीरिया पर लगाया जा सकता है।

अब जॉर्ज चर्च (जॉर्ज चर्च) के नेतृत्व में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों ने अपने चीनी सहयोगियों को चुनौती दी और सिंथेटिक डीएनए में जानकारी की मात्रा के लिए एक नया रिकॉर्ड बनाया। वे अणु (पिकोग्राम - एक ट्रिलियन ग्राम) के 1 चित्र में पूरी किताब के पाठ को लिखने में सक्षम थे। साइंस जर्नल में वैज्ञानिक कार्य 16 अगस्त, 2012 को प्रकाशित हुआ था।

डीएनए में कोडिंग की जानकारी के लिए, न्यूक्लियोटाइड की संख्या (0 = ए, 1 = टी, 2 = सी, 3 = जी) के अनुसार, एक द्विघात संख्या प्रणाली का उपयोग किया जाता है। हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों ने एएससीआईआई तालिका (i = 105; जी = 71; ई = 69; एम = 77) के अनुसार संख्याओं में पाठ का अनुवाद किया, फिर चतुर्धातुक प्रणाली (105 → 1221; 71 → 0,03; 69 → 0111; 77 → 0131) में। ), और फिर न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में।

iGem → 1221011301110131 → ATCTATTGATTTATGT

हार्वर्ड के विशेषज्ञों ने एक अलग विधि का इस्तेमाल किया। सबसे पहले, उन्होंने मूल रूप से जीवित जीवों के उपयोग को छोड़ दिया, और एक वाणिज्यिक डीएनए चिप पर उत्पन्न अणु में सिंथेटिक डीएनए को पेश किया। इस प्रकार, मेजबान जीव के विकास के दौरान आनुवंशिक परिवर्तन के कारण दर्ज की गई जानकारी को नहीं खोया जा सकता है।

दूसरे, उन्होंने HTML प्रारूपण और JPEG चित्रण को बनाए रखते हुए ASCII पाठ, लेकिन बाइनरी कोड - चर्च की नवीनतम पुस्तक को एनकोड नहीं किया। लिखने से पहले, कोड को 96-बिट ब्लॉक में विभाजित किया गया था। दर्ज की गई जानकारी की कुल मात्रा इन ब्लॉकों की 54898 थी, यानी लगभग 643 किलोबाइट, जिसमें सेवा की जानकारी भी शामिल है - प्रत्येक ब्लॉक के लिए 19-बिट अनूठा पता (यह नीचे दिए गए आरेख में लाल रंग में दिखाया गया है)।



इस प्रयोग में, 5.5 पेटाबिट प्रति क्यूबिक मिलीमीटर की सूचना रिकॉर्डिंग घनत्व हासिल की गई थी। सूचना घनत्व के इस संकेतक की तुलना क्वांटम होलोग्राफी के क्षेत्र में उन्नत विकास के साथ की जा सकती है, लेकिन अगर इसके लिए बेहद कम तापमान की आवश्यकता होती है, तो डीएनए अणु कमरे के तापमान पर बहुत अच्छा महसूस करते हैं। प्रोफेसर चर्च कहते हैं, "आप उन्हें जहां चाहें, रेगिस्तान में या अपने यार्ड में छोड़ सकते हैं और वे 400 हजार साल में वहां पहुंच जाएंगे।"

लेखन और पढ़ने की जानकारी, यानी, डीएनए संश्लेषण और अनुक्रमण, निश्चित रूप से, चुंबकीय या ऑप्टिकल ड्राइव को लिखने और पढ़ने की तुलना में बहुत धीमा है। इसलिए, जैविक अणु बड़ी मात्रा में डेटा के लंबे समय तक भंडारण के लिए बेहतर होते हैं, बजाय लगातार पढ़ने के लिए।



विज्ञान के माध्यम से, एक्सट्रीमटेक , हार्वर्ड मेडिकल स्कूल , हैबरब्र