700 טרה בייט של מידע ב-DNA

 

בעבר, הצליחו מדענים מאוניברסיטת הרווארד לאחסן 700 טרה-בייט על גבי גרם אחד של מולקולות DNA שיוצרו במעבדה, כשהכתיבה על גביהם לא שונה מהשיטה בה כותבים על גבי אמצעי אחסון מסורתיים והקריאה מהם זהה לשיטה בה קוראות מעבדות לזיהוי פלילי רצפי DNA אנושיים. עם זאת, בכדי ממש לאחסן ולשלוף מידע יש לפני הכל להתגבר על זוג קשיים מולדים.

 

אחד החסרונות עליו יש להתגבר טרם נוכל לנצל מולקולות DNA בכדי לאחסן מידע, הוא שכרגע מסובך ויקר ליצר במעבדה כמויות גדולות של החומר באופן מלאכותי. בנוסף, במידה ובתוך המידע המאוחסן על גבי מולקולות DNA ישנם סימנים החוזרים על עצמם באופן תדיר יהיו במידע זה שגיאות כתיבה וקריאה. לפחות על החסרון השני הצליחו לאחרונה להתגבר.

 

 

טכניקה חדשה שפותחה על ידי Bioinformatics Institute (נקרא להם מעתה BI, ברשותם: אנחנו בטוחים שגם לכם השם המלא עושה חור בראש) ממירה את רצף המידע שעתיד להיכתב על גבי מולקולת DNA מרצף אחיד לרסיסים מקביליים ודו כיווניים של מידע, כך שלא יהיו בו רצפים שחוזרים על עצמם ובכך בעצם נמנעות שגיאות. החסרון הוא שכעת יהיו צורך לפתח גם שיטה לקרוא מידע שכתוב בצורה כזאת.

 

למרות החסרונות של שיטת כתיבה וקריאה זו, הניסוי הראשון של השיטה מהווה הצלחה. מ-BI שלחו ל-Agilent Technologies, חברה חובקת עולם שמושבה בקליפורניה ומייצרת מכשור וציוד רפואי וכזה המשמש למחקר מספר קבצים שהותאמו לכתיבה על גבי מולקולות DNA: קובץ טקסט שמכיל את כלל היצירות של המחזאי הנודע שייקספיר, קובץ וידאו בן 26 שניות הכולל את הנאום המפורסם של איש זכויות האדם מרתין לותר קינג ז"ל "יש לי חלום", קובץ תמונה של משרדי BI, קובץ PDF שמפרט מבנה של DNA אנושי ואחרון חביב: קובץ שמפרט את המפתח לכתיבת וקריאת המידע.

ב-Agilent קיבלו את הקבצים דרך האינטרנט וכתבו אותם על גבי מאות אלפי קשרי DNA, בגודל פיזי של קרדית אבק קטנה. אחר כך נשלחו קשרי ה-DNA חזרה ל-BI והחוקרים הצליחו לקרוא את המידע מה-DNA ללא שגיאות בהשוואה למקור. ברגע שיגיעו לתפוצה רחבה אמצעי אחסון מבוססי DNA, מדובר יהיה במהפכה אמיתית של נפח המידע ליחסית לנפח הפיזי של הכונן, בנוסף לעובדה שמידע שמאוחסן כך יכול להחזיק בסביבות העשרת אלפי שנים מבלי שהמידע יהפוך לבלתי קריא. סביר מאוד להניח שאפילו נראה את זה קורה בטווח הזמן של חמישים השנים הקרובות.