Sepanjang sejarah manusia, manusia telah menghasilkan pelbagai jenis sistem penyimpanan data-dari cuneiform dan inskripsi pahat kepada cakera keras dan cakera padat. Tetapi mereka semua mempunyai satu perkara yang sama: Pada satu ketika, mereka merendahkan.
Itulah sebabnya para penyelidik telah mencari usaha mencari storan data yang lebih tahan lama, seperti berlian dan juga DNA. Kini buat kali pertama, laporan Gina Kolata di The New York Times, para saintis telah mengodkan filem ringkas dalam DNA sel hidup menggunakan teknik penyuntingan gen CRISPR-Cas - satu langkah yang boleh menyebabkan rakaman data kesihatan selular. Mereka menerbitkan keputusan mereka minggu ini dalam jurnal Nature.
Konsep di sebalik penyimpanan data DNA agak mudah. Walaupun fail digital pada asasnya disimpan dengan merakam satu siri nombor 0 dan 1, DNA boleh menyimpan data yang sama dengan mengodkan maklumat itu ke dalam empat nukleobanya, A, G, C dan T.
Sebagai laporan Robert Service at Science, para saintis telah melakukannya semenjak 2012, apabila ahli genetik mula-mula mengodkan buku 52, 000 perkataan dalam DNA. Walaupun pada mulanya tidak cekap, dari masa ke masa teknologi telah bertambah baik. Pada bulan Mac, pasukan penyelidik melaporkan bahawa mereka telah mengod enam fail, termasuk sistem operasi komputer dan filem ke dalam coretan sintetik DNA.
Untuk kajian terbaru ini, para penyelidik memilih sebuah filem kuda gelanggang yang dirakam oleh jurugambar British, Eadweard Muybridge pada tahun 1878, salah satu daripada gambar gerakan pertama yang pernah dirakam, ditangkap dalam cubaan untuk mengetahui sama ada menjalankan kuda yang pernah ada empat kaki dari tanah.
Penyelidik menggunakan sistem CRISPR-Cas untuk memindahkan DNA kepada bakteria. Sistem ini memanfaatkan kekuatan pertahanan imun bakteria untuk mengubah DNA bakteria, menerangkan Ian Sample for The Guardian . Apabila virus menyerang, bakteria menghantar enzim untuk memecah kod genetik virus. Dan ia menggabungkan serpihan DNA virus ke dalam strukturnya sendiri untuk mengingati penceroboh dalam kes serangan masa depan. Para saintis boleh memanipulasi sistem ini, mengendalikan bit-bit DNA yang menunggang ke dalam genom bakteria.
Penyelidik mencipta helai sintetik DNA yang mengandungi blok lima bingkai video ini serta imej tangan-huruf nukelobases yang mewakili teduhan dan kedudukan piksel setiap imej. "Para ahli sains kemudian memakan helai DNA ke bakteria E. coli" menulis Contoh. "Pepijat merapikan jalur DNA seperti menyerang virus dan dengan pantas menambahkannya kepada genom mereka sendiri."
"Kami menyampaikan bahan yang mengodkan gambar kuda satu bingkai pada satu masa, " kata ahli ilmu saraf Harvard Seth Shipman, pengarang pertama kajian itu menceritakan Contoh. "Kemudian, apabila kita menjejaki bakteria, kita melihat di mana bingkai berada dalam genom. Itu memberitahu kami perintah di mana bingkai itu hendaklah muncul. "
Sebagai contoh laporan, para penyelidik membenarkan bakteria membiak selama seminggu, melewati DNA turun melalui banyak generasi. Apabila mereka menjejaki genom bakteria mereka dapat membina semula imej yang dikodkan dengan ketepatan 90 peratus.
Walaupun akan menjadi sejuk untuk mempunyai trilogi Tuhan Lord of the Rings yang dikodkan dalam DNA anda satu hari, Shipman memberitahu Kolata bahawa tidak semestinya titik kajian khusus ini. Sebaliknya, dia berharap teknik itu boleh membawa kepada perakam molekul yang boleh mengumpul data dari sel-sel dari masa ke masa.
"Kami mahu mengubah sel menjadi ahli sejarah, " kata Shipman dalam kenyataan akhbar. "Kami membayangkan sistem memori biologi yang jauh lebih kecil dan lebih serba guna daripada teknologi masa kini, yang akan menjejaki banyak peristiwa yang tidak mengganggu masa."
Akhirnya, Shipman berharap dapat menggunakan teknik ini untuk mengkaji perkembangan otak. Daripada mencuba sel otak melalui teknik pengimejan atau melalui pembedahan, perekam molekul ini akan mengumpulkan data dari masa ke masa dari setiap sel di dalam otak, yang kemudiannya dapat diuraikan oleh penyelidik.
Tetapi hari itu masih jauh dan penyelidikan semasa hanyalah bukti konsep. "Apa yang menunjukkan kepada kami ialah kami boleh mendapatkan maklumat itu, kami boleh mendapatkan maklumat itu, dan kami dapat memahami bagaimana masa kerja juga berfungsi, " kata Shipman kepada Contoh.
Walaupun Shipman tertumpu pada kesihatan, dunia teknologi juga mengambil perhatian terhadap kajian DNA ini. Antonio Regalado di MIT Technology Review melaporkan bahawa pada bulan Mei, Microsoft mengumumkan bahawa ia sedang membangunkan peranti storan DNA dan berharap untuk mempunyai beberapa versi yang beroperasi pada akhir dekad ini. Kelebihan simpanan DNA agak jelas, laporan Regalado. Bukan sahaja DNA bertahan seribu kali lebih lama daripada peranti silikon, ia boleh memegang data kuintillion kuintil dalam satu milimeter padu. Setiap filem yang pernah dibuat boleh disimpan dalam peranti yang lebih kecil daripada tabung gula. Langkah ini akhirnya dapat mengakhiri hari-hari besar, pusat menghisap tenaga data yang diperlukan untuk menjejaki segala-galanya dari kesusasteraan hebat hingga foto-foto bercuti.
