Berta Sándor

Nem jelent valós alternatívát a DNS-alapú adattárolás

A DNS-re épülő adattárolás ugyan működik, és mindenféle információ rögzíthető benne, de nem jelent alternatívát a merevlemezekkel szemben. Az adatok tárolása és kiolvasása roppant drága, lassú és bonyolult eljárás.

Dr. Nick Goldman, az Európai Bioinformatikai Intézet (EBI) kutatója és egyik kollégája, Ewan Birney januárban publikálták a DNS-re épülő adattárolással kapcsolatos eredményeiket. Goldman ennek ellenére nem gondolja, hogy a megoldás a jövőben alternatívát jelenthet a merevlemezekkel szemben. "Minden, amit egy számítógépen tárolni lehet, az eltárolható a DNS-ben is" - vallja dr. Nick Goldman matematikus és zoológus. Ő és kollégái megpróbálták a saját igényeik szerint működésre bírni és információk tárolására felhasználni a DNS-t. Összesen 750 kilobájt adatot sikerült elraktározni, ezek között volt egy kép, 154 Shakespeare-szonáta; 26 másodperces, MP3 formátumú részlet Martin Luther King I have a dream című beszédéből, egy PDF-fájl és egy szoftveralgoritmus.

"Ezerszer több információt sikerült eltárolnunk a DNS-ben, mint a korábbi kísérletek során. Ehhez egy olyan kódot írtunk, ami lehetővé teszi a számunkra, hogy mindenfajta információt megőrizhessünk így. Ezelőtt kizárólag szövegeket tudtunk a DNS-ben tárolni, de meg akartuk mutatni, hogy minden olyasmit meg lehet őrizni, ami egy számítógépen is helyet kaphat, vagyis szövegeket, képeket, zenét vagy bármi mást. Volt egy másik csoport is, amit George Church tudós vezetett és hasonló dolgot kísérelt meg, mint mi, ők előbb is publikálták az eredményeiket. Mi viszont integráltunk egy hibafelismerő kódot is, mert számítottunk arra, hogy lehetnek problémák és így kijavíthatjuk a lehetséges hibákat. Lehetséges hiba valósulhat meg például a DNS szintetizálásakor, a hibaarány körülbelül 1 százalék. Az adatok kiolvasásakor is lehetnek hibák, de a problémás rész ott is csak 1 százalék. A szövegek titkosítása viszont nem valószínű, hogy problémát okoz, mert egy szöveg akkor is érthető, ha több száz betűből egy hiányzik vagy téves, más formátumoknál viszont ez problémát okozhat."

"A fájlok titkosításának folyamata körülbelül két héten át tartott, de az idő nagy része az előkészületekre ment el. Az információk kiolvasása és a DNS-ből való visszaállítása csupán néhány percig tartott. Ma már jobb eszközök állnak rendelkezésre, így a teljes folyamatot néhány napra le tudnánk csökkenteni, ez az idő hamarosan pedig csupán néhány óra lesz. Nagyon optimisták vagyunk abban a tekintetben, hogy a technikai fejlődés ilyen ütemben folytatódik" - összegezte a tapasztalatokat dr. Nick Goldman.

A szakember közölte: tervezik, hogy a kísérletet nagyobb adatmennyiséggel is végrehajtják. Számos vállalat lépett kapcsolatba velük és ezek között vannak nagy médiacégek is, de erről részleteket nem árulhatott el. A következő kísérletek során százszor vagy ezerszer több információt fognak eltárolni, de ez egy nagyon drága dolog. A mesterséges DNS elkészítése mintegy 12 400 dollár megabájtonként, azaz az elvégzett kísérletük 10 000 dollárba került. Az adatok kiolvasása ennek az összegnek az egytizedét teszi ki, tehát kijelenthető, hogy a DNS nem fogja a merevlemezt pótolni, ehhez ugyanis a folyamat túl drága, az információk kiolvasása pedig túl hosszadalmas. Viszont jó esély van arra, hogy a DNS körülbelül tíz éven belül hasznos technológia lesz, ha arról lesz szó, hogy dokumentumokat hosszú időn keresztül kell majd megőrizni. Ehhez persze még sok területen számos technológiai javításra lesz szükség, a kutatók mindenesetre optimisták.

"Amennyiben csak rövid ideig kell tárolni az adatokat, akkor a molekulák akár a nadrágzsebbe is rakhatók. Amennyiben viszont az információkat tíz, száz vagy akár ezer évre akarják megőrizni, akkor a DNS-t hűvös, száraz és fényszegény környezetben kell tárolni. Erre a célra egy hűtőszekrény elegendő, de egy mélyhűtő még jobb lenne. Elképzelhetőnek tartom, hogy lesznek olyan vállalatok, amelyek megfelelő lehetőségeket fognak kínálni, például Norvégia vagy Svájc erre alkalmas lenne. A mesterséges DNS élő szervezetekbe való integrálása iránt ugyanakkor nem érdeklődünk, ez nagyon nehéz lenne és etikátlan is. Ráadásul alighanem nem is működne."

"A mesterséges DNS is változhat és így a tárolt információk elveszhetnek, de egy organizmus viszont ezt sértetlenül átvészelné, mert az általunk használt kód minden egyes élő organizmustól különbözik. Az adatokat probléma nélkül lehetne szállítani, akár a repülőtéri ellenőrzéseken keresztül is. A hagyományos szkennelési mechanizmusok nem tudják felderíteni. A mesterséges DNS-t alig lehet megkülönböztetni a természetestől. A James Bond-filmek világában, de akár Edward Snowden számára is ez biztos, hogy egy lehetőséget jelentene. A mesterséges DNS, amit az információk tárolására használunk, szinte inaktív. Egy kémcsőben őrizzük, nagyon csekély annak az esélye, hogy mutálódik vagy megváltozik. Hideg és száraz körülmények között ez nem történhet meg, hiszen a természetes DNS sem változik, ha megfagyott."

"A kísérlet ötletét egyébként az adta, hogy az egyik részlegünknél nem volt elég tárolóhely, ez ösztönzött minket arra hogy elgondolkozzunk ezen a dolgon. A DNS azonban sajnos nem fogja megoldani a problémáinkat, mivel nálunk nincs előtérben a hosszú távú adattárolás. A kutatók gyorsan akarják elérni az adatokat, ezzel szemben ma nincs alternatívájuk a merevlemezeknek, amelyeken az adatokat kompakt módon tárolhatjuk és viszonylag gyorsan el is érhetjük" - hangsúlyozta végül a matematikus-zoológus.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Tetsuo #15
    Az a durva, hogy a tudomány cáfolhatatlan ténykent kozol dolgokat, amit késobb megcáfol.
    Pl. ez a sokmillióból.
  • wraithLord #14
    Akkor legyen úgy.
  • Tetsuo #13
    Nézd, ami tény: a mai ember tudasa a biológiáról, az életrol, az osszefuggésekrol szinte nulla. Kicsit kisarkítva, a "mély" szakteruletek csak részletekben látnak, leginkább tévúton haladnak, jó esetben kijavítják az addigi téves kovetkeztetéseket.
    Valószínu, hogy ma a biológia és biogenetika akadémiai doktora jóval kevesebb tudással rendelkezik az életrol, a szaporodásról, a bioszféra osszefuggéseirol, mint egy 200-300 évvel ezelott élt pákász vagy akkori természetszereto, tanult nemes ember.

    Amit írtál, azzal pont magadat cáfolod, mert "amelyik szakasz éppen nem kell, az kompaktálódik", vagyis a természet egy rendje határozza meg, amit az ember még messze nem ért, csak kontárkodik.
    Amibol ki kellene indulni, az az, hogy a természetben van egy dinamikus egyensúly, rend, amire mindig is torekszik természeti (vagy isteni) torvények által, minden szinten. Amíg a "tudósok" elmennek az alapigazság mellett és szakszavakkal magyarázzzák az újabb szakszavakat, addig rossz felé halad a tudomány. ;)
  • wraithLord #12
    Mivel ismerjük a különböző kulcsszekvenciákat, ami pl. a kromoszóma-átrendeződésekért felelős, illetve elég sokat tudunk a DNS-RNS átírásról, RNS-fehérje lefordításról, vagy a gének működéséről. Elég valószínű, hogy meg tudnánk oldani.
    És van olyan, hogy egy sejt nem férhet hozzá a DNS-hez, mivel így működik maga a DNS is. Amelyik szakasz éppen nem kell, az kompaktálódik, és nem fér hozzá semmilyen fehérje, amelyek DNS-sel kapcsolatos működésért felelősek. Ezt (is) ki lehetne használni. Mint korábban írtam.

    Nem sci-fiből tanulom/-tam az ilyesmit.
  • Tetsuo #11
    Túl sok sci-fit olvasol. Kezdjuk ott, hogy "az ember", egy sejt teljes mukodését sem ismeri, ugyanúgy a DNS-részek pontos szerepét sem stb.
    De amit eddig tudhatna, az az, hogy a természetben durva osszefuggések vannak és olyan nincs, "egy sejt nem férhet hozzá". ;)
  • wraithLord #10
    Igen, csak nem a "természet" rakja bele, hanem az ember, és az ember célzottan létre tud hozni dolgokat. Mintha úgy kezdtem volna, hogy "a sejt maga ne tudjon hozzáférni az adatokhoz". Ami azt jelenti, hogy eltűnni sem fog. Elméletileg. A gyakorlatban pedig kiderülne... ->fejlesztés.
  • Tetsuo #9
    Jaja, csak a természet idovel vissza vagy elrendezi és sok generáció után, ami felesleg az eltunik.
    (Nem, amúgy nincs felesleg a DNS-ben, csak olyan részek, amirol ma nem tudjuk mi a célja. Ilyen a természet.)
  • wraithLord #8
    Nem rossz ötlet. :)
  • wraithLord #7
    Arra jó a redundancia (hogy többmilliárd sejt ugyanazt tárolja). Meg nyilván minden nyelvben előfordul elgépelés, mégis értelmezni tudjuk, hogy mi van odaírva. Csak programozás kérdése.
  • KisVejneKoska #6
    és hogy oldod meg, hogy ne következzenek be mutációk a szekvenciában? Hiába a hibaellenőrzés, javítás, mindig jönnek létre apró változások, egy prokarióta replikációs apparátusa pedig nem is oly' kifinomult, mint a Tied pl. :)