Idėja saugoti informaciją DNR grandinėse nėra visiškai nauja, tačiau pirmą kartą pasaulio istorijoje Kolumbijos universiteto ir Niujorko genomo centro (JAV) mokslininkai pirmą kartą taikydami informacijos saugojimo DNR grandinėse metodus sugebėjo į biologines molekules įrašyti filmą, operacinę sistemą ir keletą kitų rinkmenų, o vėliau sėkmingai tas rinkmenas nuskaityti.
„DNR pasižymi potencialu suteikti milžiniškas informacijos saugojimo talpas. Šiame straipsnyje aprašome strategiją, pavadintą „DNR Fontanu“, kuri yra labai patikima ir koduoja beveik maksimalų informacijos kiekį nukleotidui“, - savo straipsnio, kurį publikavo žurnalas „Science“, įvade rašė Yanivas Erlichas ir Dina Zielinski.
Jų sukurta sistema geba rinkmenas saugoti DNR molekulėse – oligonukleotiduose – ir tą informaciją nuskaityti.
Iš viso mokslininkai DNR grandinėse surašė šešias rinkmenas: operacinę sistemą, filmą „Arrival of a train at La Ciotat“, „Amazon“ 50 dolerių vertės dovanų kortelę, virusą, ant „Pioneer“ zondų pritvirtintų plokštelių vaizdą ir 1948 metų mokslinį straipsnį. Nors visos rinkmenos buvo santykinai nedidelės apimties – bendra jų dydžio suma buvo „tik“ 2 146 816 baitai – mokslininkai tvirtina, kad tai yra net 60 proc. daugiau, nei taikant kitus metodus buvo pavykę iki šiol.
Taikant „DNR Fontano“ algoritmą mokslininkai visas šešias rinkmenas suglaudino ir sujungė į vieną archyvą, kuris buvo surašytas dvejetainiu pavidalu. Dvejetainio kodo eilutės buvo supakuotos į „lašelius“ ir užkoduotos DNR nukleotidų bazėse (A, G, C ir T). Moksliniame straipsnyje teigiama, kad algoritmas aptinka raidžių kombinacijas, kurios generuoja klaidas ir lašelius sužymėjo brūkšniniais kodais, kad juos būtų galima sujungti į didesnę rinkmeną.
Mokslininkai teigia, kad jie pasiekė „idealų duomenų dekodavimą“ ir kad per ateinančius dešimtmečius „DNR gali tapti ekonomiškai naudingu sprendimu ilgalaikiam informacijos saugojimui“.
Iš viso startuolis „Twist Bioscience“ užkodavo ir į duomenis konvertavo apie 72 000 DNR grandines. Informacija buvo nuskaitoma atliekant DNR sekos surašymą.
Mokslininkai taip pat vertino visos sistemos potencialą. „Mes išanalizavome savo architektūros galimybių ribas pagal įmanomą išsaugoti bitų kiekį molekulei ir nustatėme kad idealiu atveju iš gramo DNR galima gauti 215 petabaitų tankį – visomis eilėmis daugiau, nei skelbė kiti mokslininkai“.
Tačiau prieš pradedant kurti DNR pagrindo informacijos saugojimo sistemas reikės sumažinti šios procedūros kainas. Mat DNR sintezei taikant tokius pačius metodus, kaip taikė šie mokslininkai, kiekvieno megabaito įrašymas kainuotų apie 3500 JAV dolerių.
