«Комп’ютер» з ДНК навчили зберігати інформацію протягом 2 мільйонів років і грати в шахи

Генетики розробили систему зберігання та обробки даних на основі ДНК та гелю, який підтримує її структуру. Така система здатна зберігати до 10 тисяч терабайт інформації в одному кубічному сантиметрі. Такий спосіб зберігання інформації не лише ємнісний, але й стійкий — ДНК у такій формі може зберігатися в холодильнику до 6000 років, а в морозилці — до двох мільйонів років, не втрачаючи записаної на неї інформації. Така розробка у майбутньому допоможе створити комп’ютери на основі ДНК, які не потребуватимуть великої кількості місця для зберігання масивів даних. Про розробку розповіли у статті журналу Nature Nanotechnology.

GIPHY

GIPHY

Що робили зі збереженою на ДНК інформацією?

На відміну від раніше розроблених способів зберігання інформації на ДНК, цей може працювати ще й як комп’ютер, дозволяючи видаляти та перезаписувати окремі файли, а також зчитувати дані з носія, не руйнуючи його. Для цього науковці використали РНК, яка і в природі є проміжною ланкою між записаною в ДНК інформацією та продуктом обробки цієї інформації — білком.

З посередництвом РНК науковцям вдалося провести обчислення одразу кількох комп’ютерних задач одночасно. Вони змусили ДНК-комп’ютер зіграти у дві версії мініатюрних шахів і мініатюрну версію судоку — в усіх головоломках використовували дошку три на три.

Оскільки для зчитування інформації потрібно, щоб гель знаходився у водному середовищі, а зберігати ДНК краще сухою, науковці протестували стійкість системи до висушування. Як виявилося, їхня розробка здатна витримувати до 172 циклів висушування та зволоження.

Що ще роблять із ДНК

🖐 Науковці розробили спосіб захоплення вірусів із культури клітин, використовуючи напівсферичні «пастки» з ДНК. А інша команда дослідників для таких цілей створила цілу роборуку з ДНК, яка пополювала на коронавірус.

🦠 Дослідники також спробували зберігати дані просто в живих організмах. Для цього вони закодували фразу «Hello world!» у геномі кишкової палички.

🧬 Науковці розробили спосіб замінити традиційні штрихкоди закодованою в ДНК інформацією. А зчитувати таке маркування пропонують портативним пристроєм з нанопорами.