Foto: lisichik/ pixabay.com

Infoteaduse ja biotehnoloogia vahelise liidese areng käib praegu suures osas märkamatult, ilma avalikkuse suurema tähelepanuta. Üks selle valdkonna peamisi tegijaid on Microsoft, kes on võtnud sihikule sünteetiliselt toodetud DNA kasutamise teabe salvestamiseks. Aeg on arutada juba kasutusel olevate inimese DNA geneetilise muundamise erinevate uuenduste üle ning avalikustada nendega seotud võimalused ja riskid, kirjutab veebileht ScienceFiles.

DNA koosneb neljast nukleotiidist või alusest: adeniin, tsütosiin, guaniin ja tümiin (A, C, G või T). Praegu turul pakutavad andmekandjad toimivad binaarkoodide alusel, seega teavad ainult väärtusi 1 ja 0. Seetõttu nõuab DNA infokandjana kasutamise idee uut kodeerimist: 00 -> A; 01 -> C, 10 -> G ja 11 -> T:

Igas inimkeha rakus sisaldub inimese genoom, mis koosneb umbes 6 miljardist aluspaarist, mis omakorda on organiseeritud 23 kromosoomikomplekti. Nende kromosoomide DNA-sse salvestatakse umbes 1,6 gigabaiti teavet. Iga inimrakk sisaldab seega 1,6 gigabaiti andmeid. Kõik inimkeha rakud salvestavad umbes 100 zettabaiti andmeid, st rohkem andmeid, kui inimkond on seni digitaalsel kujul tootnud.

Idee seisneb selles, et kasutada DNA-d andmete salvestamiseks teatud atraktiivsusega, kuna DNA on võimeline salvestama suurt hulka teavet väga väikeses, kolmemõõtmelises ruumis. DNA on äärmiselt stabiilne, mistõttu saab vältida selliseid tehnilisi uuendusi nagu üleminek disketilt CD-le ja sealt edasi DVD-le, millega on seotud kõrged konverteerimiskulud, DNA aga võib võib säilitada salvestatud teavet sajandeid, kui mitte aastatuhandeid.

Mikrobioloogia areng on võimaldanud ka DNA kiiret ja odavat kopeerimist. Ainsad tehnilised probleemid, mis on seotud andmete salvestamisega DNA-sse ja selle kasutamisega on andmete kirjutamine/sisestamine DNA-sse, andmete salvestamine, töötlemine ja lugemine.