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Almacenamiento de datos para la eternidad

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Almacenaje sin error de la información de la DNA con más que hace millón de años

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Enrolla millares de años proveen de nosotros una ojeada en culturas long-forgotten y el conocimiento de nuestros antepasados. En esta era digital, en cambio, una parte grande de nuestro conocimiento está situada en los servidores y las impulsiones duras. Será un desafío para que estos datos sobrevivan 50 años, aún menos millares de años. Los investigadores por lo tanto están buscando para que las nuevas maneras almacenen volúmenes de datos grandes sobre el largo plazo. La atención particular se está prestando a un medio de almacenaje encontrado en naturaleza: la DNA del material genético.

La DNA se presta a esta tarea mientras que puede almacenar granes cantidades de información en una manera compacta. Desafortunadamente, los datos no son siempre sin error recuperable: los boquetes y la información falsa en los datos codificados se presentan con la degradación y errores químicos en la secuencia de la DNA. Ahora los investigadores llevaron por Roberto Grass, conferenciante en el departamento de ETH Zurich de química y aplicaron las ciencia biológicas, han revelado cómo el almacenaje de largo plazo, sin error de la información puede ser alcanzado, potencialmente para más que millón de años. Primero, encapsulan los segmentos del información-cojinete de la DNA en la silicona (vidrio) y en segundo lugar, utilizan un algoritmo para corregir errores en los datos.

El “fósil sintético” forma un capote protector

Hace dos años, los investigadores demostraron que los datos podrían ser ahorrados y releer bajo la forma de DNA. En ese caso, el plazo entre la “escritura” la información - la síntesis de la secuencia de codificación correspondiente de la DNA - y la lectura, o secuencia, de los datos era muy corta. Pero incluso un corto período de tiempo presenta un problema en términos de margen de error, pues los errores ocurren en la escritura y la lectura de la DNA. A largo plazo, la DNA puede cambiar perceptiblemente como reacciona químicamente con el ambiente, así la presentación de un obstáculo al almacenamiento de larga duración. Sin embargo, el material genético encontrado en huesos fosilizados varios centenares de millares de años puede ser aislado y ser analizado pues se ha encapsulado y se ha protegido. “Similar a estos huesos, quisimos proteger la DNA del información-cojinete con cáscara “fósil una” sintética,” explicamos la hierba.

Para hacer eso, su equipo encapsuló la DNA en esferas de la silicona con un diámetro de áspero 150 nanometres. Los investigadores codificaron la carta federal de Suiza de 1291 y los métodos de teoremas mecánicos de Archimedes en la DNA. Para simular la degradación de la DNA del información-cojinete durante un largo periodo del tiempo, los investigadores la almacenaron en una temperatura entre de 60 y 70 grados de cent3igrado por hasta un mes. Tales temperaturas altas repliegan la degradación química que ocurre sobre centenares de años dentro de algunas semanas. De este modo, los investigadores podrían comparar el almacenaje de la DNA en una envoltura del vidrio de silicona con otros métodos del almacenaje común: en el papel de filtro impregnado y en un biopolímero. La DNA encapsulada en la cáscara de cristal resultó ser particularmente robusta. Con el uso de una solución del fluoruro, podría ser separada fácilmente del vidrio de silicona, y de la información leída en ella.

Pues la encapsulación en silicona es áspero comparable a ésa en huesos fosilizados, los investigadores podrían dibujar en la información prehistórica sobre la estabilidad de largo plazo de la DNA encapsulada y de esto calculan un pronóstico: con almacenaje en bajas temperaturas, tales como eso encontrada en la cámara acorazada global de la semilla de Svalbard, que se almacena en el menos 18 grados de Celsius, la información DNA-codificada puede sobrevivir durante millón de años. En cambio, los datos proyectados encendido para microfilmar se pueden preservar solamente por 500 años estimados.

Recuperación de los puntos de referencias perdidos

Sin embargo, no es bastante para almacenar simplemente la información durante largos periodos del tiempo sin daño substancial; los datos deben también poder ser leído libremente de error. Los gracias a los adelantos tecnológicos significativos en la DNA que ordena, la lectura de datos almacenados son comprables y llegarán a ser aún más rentables en el futuro. Estas tecnologías, sin embargo, no son sin error.

Para responder a este problema, Reinhard Heckel del laboratorio de la tecnología de comunicación de ETH Zurich desarrolló un esquema para corregir estos errores basados en los códigos de la Caña-Solomon, similares a los que se utilizan en la transmisión de datos sobre distancias largas; por ejemplo, comuncación por radio con la nave espacial. La llave es información adicional atada a los datos reales, explica Heckel. “Para definir una parábola, usted necesita básicamente solamente tres puntos. Agregamos dos más en caso de que uno consiga perdido o se cambie de puesto.” Los datos DNA-codificados son de hecho más complejos, pero en principio las funciones DNA-cifradas del “respaldo” de la seguridad de los investigadores de manera semejante. Incluso cuando estuvo almacenada en condiciones adversas, la información ahorrada para la prueba - el texto federal de la carta y de Archimedes de Suiza - podría ser sin error recuperado.

¿Qué un poco información la hierba ahorraría para millones de años? Los documentos en la memoria de la UNESCO del programa del mundo, él dice. Y Wikipedia también: “Muchas entradas se describen detalladamente, otras menos tan. Esto proporciona probablemente una buena descripción de lo que sabe nuestra sociedad, de qué lo ocupa y en qué medida.”