Cambridge'i ülikooli Cavendishi laboratooriumi teadlased teatasid meetodi loomisest, mis võimaldab krüpteeritud andmeid säilitada DNA molekulides ja neid ka ümber kirjutada. Teadlased rääkisid sellest ajakirjas Nano Letters.
Cambridge'i ülikooli Cavendishi laboratooriumi teadlased teatasid meetodi loomisest, mis võimaldab krüpteeritud andmeid säilitada DNA molekulides ja neid ka ümber kirjutada. Teadlased rääkisid sellest ajakirjas Nano Letters.
Geneetilise koodiga teabe salvestamise idee on pikkade DNA-molekulide sünteesimine põhiplokkide üksikute järjestustega. Sel viisil saavutatud andmete registreerimise tihedus on suurusjärkudest suurem kui olemasolevates magnetilistes või tahkis-tehnoloogiates ning salvestusaeg ulatub tuhandete, mitte kümnete aastateni. DNA-andmete vastupidavus ja tihedus oleks eriti kasulik arhiveerimiseks, kui mitte mõne olulise piirangu korral.
"Üks suurimaid väljakutseid on DNA tegemine," ütleb Cambridge'i ülikooli rakendusfüüsika professor Ulrich Keizer. - Antud põhiosade järjestustega DNA molekulide de novo süntees on üsna pikk, väga töömahukas ja nõuab ensüümide kasutamist. Kuid meie lähenemisega on asi lihtsamaks muutunud - see on nagu mudeli ehitamine LEGO tellistest. Sa lihtsalt segad koostisosi, kuumutad ja jahutad neid."
DNA järjestustesse salvestatud andmete lugemine on samuti aeglane ja kulukas. Järjestustehnoloogia on jõudnud kaugele, kuid see sõltub endiselt valkude vastastikmõju signaalide võimendamiseks molekuli miljardite koopiate tegemisest. Alternatiivne järjestamismeetod läbib DNA molekuli läbi nanopoori ja loeb järjestust reaalajas, lähtudes ioonvoolu muutustest, kuna erinevad aluspaarid seda läbivad. Ehkki see on odavam ja tõhusam, on DNA järjestusest bittide lugemine sel viisil säilitamistehnoloogiate jaoks endiselt liiga aeganõudev.
Uue töö autorid on välja töötanud lähenemisviisi, mis võimaldab teil nanopoore kasutades teavet hõlpsalt ja täpselt lugeda ning selle lihtsalt ainete segamise teel üles kirjutada. Uue lähenemisviisi võti on kontrollida üheahelalise DNA kleepuvate otste "lõõmutamist". DNA karkassis olev nukleotiidijärjestus on kõigis kasutatud molekulides ühesugune, kuid biotinüleeritud komplementaarne ahel võib sisaldada ka teisi aluseid. Kui komplementaarset ahelat biotinüleeritakse, seob see streptavidiini molekule, muutes ioonivoolu muutuste tuvastamise hõlpsaks, kui DNA läbib nanopoori. Vastavalt sellele registreeritakse selle aine olemasolu DNA teatud osas lugemisprogrammis numbriga "1" ja selle puudumise väärtuseks "0".
Uues teabe kirjutamise ja lugemise tehnoloogias kasutatakse täiendavat üheahelalist DNA-d, mis jääb pärast funktsionaliseerimist silma, mis muudab teabe kustutamise ja ümberkirjutamise lihtsaks. Andmed jäävad krüpteeritud biotinüleeritud kiududest välja. See on võimalik, sest ainult keegi, kes teab üheahelalise DNA kleepuvate otste järjestust, teab, mis järjestusel peab olema streptovidiiniga seotud komplementaarset ahelat, et saada nanopoega järjestamisel saadud järjestuste ja nullide järjestus. Nüüd plaanivad teadlased laiendada tehnoloogiat, katsetada muid aineid peale streptovidiini, et parandada teabe salvestamise ja kustutamise protsesside tõhusust.
Autor: Nikita Ševtsev
Reklaamvideo:
