Jak Tisknout Knihu O Molekulách DNA

Jak Tisknout Knihu O Molekulách DNA
Jak Tisknout Knihu O Molekulách DNA

Video: Jak Tisknout Knihu O Molekulách DNA

Video: Jak Tisknout Knihu O Molekulách DNA
Video: DNA - vizualizace stavby a replikace 2024, Smět
Anonim

Moderní procesory a mikroobvody jsou založeny na křemíku. Navzdory skutečnosti, že výpočetní síla procesorů roste, je omezena schopnostmi tohoto materiálu, dříve nebo později se vědci přiblíží k bodu, kdy bude další růst nemožný. Slibnějším materiálem pro vytváření mikroobvodů a procesorů jsou molekuly DNA, do 1 cm3 lze uložit tolik molekul, kolik je potřeba k uložení 10 TB informací.

Jak tisknout knihu o molekulách DNA
Jak tisknout knihu o molekulách DNA

Vědci z různých zemí hledají příležitost, jak využít kolosální schopnosti molekuly DNA v zájmu člověka. V roce 2010 dosáhla prvního úspěchu výzkumná skupina biologa Craiga Ventera, kterému se podařilo kódovat vodoznak v genech syntetické bakterie o velikosti 7920 bitů.

V roce 2012 tento rekord prolomili harvardští vědci vedeni Georgem Churchem - na molekulu DNA napsali celou knihu 53 400 slov s 11 obrázky a programem JavaScript (celkové množství informací 5,27 milionu bitů). Aby byla zajištěna bezpečnost dat, použili vývojáři chemicky syntetizované molekuly. Živé buňky k tomu nejsou vhodné, protože samy mohou odstranit některé fragmenty.

Veškeré informace byly rozděleny do datových bloků po 96 bitech, adresy bitového toku byly 19 znaků dlouhé. V knize bylo 54 898 takových bloků a každý byl zaznamenán na samostatném řetězci DNA. Všechny bloky byly fyzicky odděleny jeden od druhého.

Specialisté museli vytvořit svůj vlastní digitální kódovací systém (některé aminokyseliny se počítaly jako nuly a jiné jako ty), protože stávající systémy neseděly tak či onak. V moderních počítačích se používá binární logika, skládající se ze dvou stavů, a v molekule DNA jsou čtyři řetězce spojené v řetězci: adenin (A), guanin (G), cytosin (C) a thymin (T).

Údaje o molekule DNA lze uchovávat po velmi dlouhou dobu - až několik tisíc let. Navzdory zjevným výhodám molekul DNA mají tyto biologické „paměťové karty“mnoho nevýhod. Hlavní problém spočívá v možnosti dekódovat uložené informace a „číst“text. Výsledek skupiny Harvard se ukázal jako skvělý: v souboru 5,27 megabitů byly pouze dvě chyby.

Doporučuje: