El ADN ¿la solución definitiva para almacenar datos digitales?
Muy recientemente, la unión de los esfuerzos de los investigadores Erlich y Zielinski, desde la Universidad de Columbia y el Genome Center de Nueva York, parecen haber proporcionado un salto cualitativo en el campo del almacenamiento de datos digitales en el DNA. En un artículo describen con detalle cómo fueron capaces de almacenar en ADN y posteriormente recuperar hasta seis archivos digitales de distinta índole. Para ello utilizaron una metodología denominada Fuente de ADN (DNA Fountain).
Alcanzaron una capacidad media de almacenamiento de 1.6 dígitos binarios en cada nucleótido, muy cerca del máximo de capacidad teórica de 1.8 dígitos binarios, lo que según los propios investigadores es al menos un 60% mayor que cualquiera de los métodos hasta ahora publicados. Su metodología pasa inicialmente por el pre-procesamiento de los archivos digitales en código binario de ceros y unos, en cadenas de una cierta longitud. Después, dos pasos a nivel computacional permiten, utilizando el algoritmo ideado por ellos: primero, establecer las bases para la codificación en el ADN, empaquetando números concretos de las cadenas anteriormente formadas en forma de cortos mensajes denominados “gotitas” a las que se les agrega una etiqueta adicional para permitir recuperar la información en el orden correcto más tarde. Se sintetizaron 72.000 hebras de ADN, cada una de 200 bases de largo.
En una segunda fase, para recuperar los archivos del material genético, se utilizó tecnología de secuenciación para leer las cadenas de ADN, seguido del uso de un software para traducir el código genético de nuevo al binario. Esta estrategia de codificación consiguió 215 petabytes de datos en un solo gramo de ADN. En palabras de Erlich: “Creemos que este es el dispositivo de almacenamiento de datos de mayor densidad jamás creado”.
A pesar de estos atractivos resultados todavía es pronto para el uso sistemático de esta metodología, ya que existen importantes limitaciones técnicas a solucionar. Quizá el más importante es el coste de este proceso, ya que aunque la síntesis y lectura de ADN se ha abaratado exponencialmente en los últimos años, todavía no ofrece rentabilidad. Además, secuenciar el ADN todavía requiere de días o semanas cuando las cantidades de información son elevadas. Sin embargo, pensando en un primer escenario comercial abordable en tiempos no muy alejados, la posibilidad de ofrecer guardar copias a largo plazo de grandes cantidades de datos, tal como se ofrece ahora con almacenamiento en nubes digitales, ya ha suscitado un fuerte interés en compañías como Microsoft.
Noticia
http://revistageneticamedica.com/2017/04/19/adn-almacenamiento-datos-digitales/
Referencias
Erlich Y and Zielinski D. DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture. Science 2017, Mar 3; 355: 950-4 DOI: 10.1126/science.aaj2038
Página web de Microsoft: URL: https://www.microsoft.com/en-us/research/project/dna-storage/?from=http%3A%2F%2Fresearch.microsoft.com%2Fen-us%2Fprojects%2Fdnastorage%2F [10-04-2017]
Researchers Store Computer Operating System and Short Movie on DNA. http://www.nygenome.org/wp-content/uploads/2017/03/DNA-storage-FINAL.pdf
By Mario Pimienta (DGMol)
Muy recientemente, la unión de los esfuerzos de los investigadores Erlich y Zielinski, desde la Universidad de Columbia y el Genome Center de Nueva York, parecen haber proporcionado un salto cualitativo en el campo del almacenamiento de datos digitales en el DNA. En un artículo describen con detalle cómo fueron capaces de almacenar en ADN y posteriormente recuperar hasta seis archivos digitales de distinta índole. Para ello utilizaron una metodología denominada Fuente de ADN (DNA Fountain).
Alcanzaron una capacidad media de almacenamiento de 1.6 dígitos binarios en cada nucleótido, muy cerca del máximo de capacidad teórica de 1.8 dígitos binarios, lo que según los propios investigadores es al menos un 60% mayor que cualquiera de los métodos hasta ahora publicados. Su metodología pasa inicialmente por el pre-procesamiento de los archivos digitales en código binario de ceros y unos, en cadenas de una cierta longitud. Después, dos pasos a nivel computacional permiten, utilizando el algoritmo ideado por ellos: primero, establecer las bases para la codificación en el ADN, empaquetando números concretos de las cadenas anteriormente formadas en forma de cortos mensajes denominados “gotitas” a las que se les agrega una etiqueta adicional para permitir recuperar la información en el orden correcto más tarde. Se sintetizaron 72.000 hebras de ADN, cada una de 200 bases de largo.
En una segunda fase, para recuperar los archivos del material genético, se utilizó tecnología de secuenciación para leer las cadenas de ADN, seguido del uso de un software para traducir el código genético de nuevo al binario. Esta estrategia de codificación consiguió 215 petabytes de datos en un solo gramo de ADN. En palabras de Erlich: “Creemos que este es el dispositivo de almacenamiento de datos de mayor densidad jamás creado”.
A pesar de estos atractivos resultados todavía es pronto para el uso sistemático de esta metodología, ya que existen importantes limitaciones técnicas a solucionar. Quizá el más importante es el coste de este proceso, ya que aunque la síntesis y lectura de ADN se ha abaratado exponencialmente en los últimos años, todavía no ofrece rentabilidad. Además, secuenciar el ADN todavía requiere de días o semanas cuando las cantidades de información son elevadas. Sin embargo, pensando en un primer escenario comercial abordable en tiempos no muy alejados, la posibilidad de ofrecer guardar copias a largo plazo de grandes cantidades de datos, tal como se ofrece ahora con almacenamiento en nubes digitales, ya ha suscitado un fuerte interés en compañías como Microsoft.
Noticia
http://revistageneticamedica.com/2017/04/19/adn-almacenamiento-datos-digitales/
Referencias
Erlich Y and Zielinski D. DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture. Science 2017, Mar 3; 355: 950-4 DOI: 10.1126/science.aaj2038
Página web de Microsoft: URL: https://www.microsoft.com/en-us/research/project/dna-storage/?from=http%3A%2F%2Fresearch.microsoft.com%2Fen-us%2Fprojects%2Fdnastorage%2F [10-04-2017]
Researchers Store Computer Operating System and Short Movie on DNA. http://www.nygenome.org/wp-content/uploads/2017/03/DNA-storage-FINAL.pdf
By Mario Pimienta (DGMol)
No hay comentarios:
Publicar un comentario