La macchina per la memorizzazione dei dati del DNA delle dimensioni di uno scuolabus

Disegno di concetto della macchina di memorizzazione dei dati del DNA Per gentile concessione di CATALOGO

In un mondo inondato di dati, il DNA è un modo estremamente compatto per archiviarli. Ad esempio, i dati su ogni iPhone, PC e server rack del pianeta potrebbero rientrare in lettere genetiche di una Jacuzzi. È anche incredibilmente resistente: il DNA può durare per migliaia di anni purché sia ​​mantenuto relativamente fresco e asciutto.

Ora, una delle startup del settore alle prime armi ha svelato i piani per il suo prototipo di dispositivo di archiviazione: un'enorme macchina delle dimensioni di uno scuolabus che potrebbe un giorno convertire film o archivi di dati in pellet invisibili di DNA. Il dispositivo è stato realizzato da Catalog Technologies insieme alla società britannica Cambridge Consultants, è stato annunciato oggi.

I ricercatori si trovano di fronte a un prototipo parzialmente completato di una macchina per la memorizzazione dei dati del DNA a Boston. CATALOGARE

Diversi team hanno già dimostrato che è possibile archiviare GIF, libri, carte regalo e altri dati nel DNA e quindi recuperare questi file.

Il problema è che la conversione di bit in As, Gs, Cs e Ts del codice genetico è lenta ed è un processo laborioso per recuperare i dati. Anche il costo di produzione del DNA personalizzato è elevato, arrivando a circa un milione di dollari per archiviare un paio di DVD ad alta risoluzione.

Il catalogo afferma che il suo sistema è meno costoso. Invece di sintetizzare filamenti unici di DNA, il processo prevede la combinazione di filamenti di DNA economici, corti e prefabbricati in frammenti di DNA più lunghi che trasportano informazioni.

Hyunjun Park, CEO e cofondatore di Catalog, confronta il processo con il modo in cui le lettere di metallo vengono combinate in parole su una macchina da stampa vecchio stile.

Le aziende hanno fornito scorci della loro macchina a Revisione della tecnologia del MIT , incluso un rendering (mostrato sopra) dell'aspetto che avrà il laboratorio walk-in e una fotografia degli ingegneri che stanno allestendo un prototipo.

Secondo Park, un singolo prototipo di macchina sarà completato all'inizio del prossimo anno e sarà in grado di scrivere un terabit di dati nel DNA al giorno. Si tratta di tutti i dati che si adattano a un laptop. Non ancora abbastanza, ma è più grande di quanto sia mai stato fatto, dice.

Un vero sistema commerciale, una singola macchina o un gruppo di esse in grado di memorizzare un petabit di dati al giorno, non sarà pronto fino al 2021, afferma Park.

E ammettiamolo, questa cosa è enorme. Non è un'unità flash. Il rendering mostra una porta e spazio sufficiente all'interno per un paio di tecnici. All'interno dovranno esserci un centinaio di borse o bottiglie di DNA già pronto, e poi un laboratorio automatizzato per mescolare i filamenti insieme ed eseguire miliardi di reazioni. Dovrai anche inserire una macchina per il sequenziamento del DNA, forse un paio, per recuperare i dati. Il rendering ricorda ENIAC, il primo computer costruito negli anni '40 all'Università della Pennsylvania, che brillava di oltre 18.000 tubi a vuoto e riempiva una grande stanza.

Questo è il primo in assoluto. Può ridursi, ma non abbiamo ancora affrontato questa sfida sul naso, afferma Richard Hammond, capo della biologia sintetica presso Cambridge Consultants, che si occupa di progetti di ingegneria personalizzata.

Catalog, che quest'estate ha raccolto 9 milioni di dollari in fondi di rischio, all'inizio non venderà le macchine. Invece, quando il dispositivo prototipo singolo sarà terminato, l'azienda prevede di consentire ai partner di provare a memorizzare i file in DNA come servizio, anche se Park non dice se qualcuno si è già registrato.

Poiché ci vuole così tanto tempo per trasformare i bit in DNA e per recuperare le informazioni, non aspettarti che i dati del DNA vengano archiviati sul tuo telefono. Piuttosto, la tecnica potrebbe sostituire l'archiviazione a lungo termine su nastri magnetici.

Catalog è stato riservato sul suo approccio, portando altri scienziati a dire che non possono giudicare se ha senso. Victor V. Zhirnov della Semiconductor Research Corporation di Durham, nella Carolina del Nord, che sta monitorando gli sviluppi nell'archiviazione del DNA, afferma che l'idea della libreria dell'azienda è economicamente valida, in teoria.

In questo modo non hanno bisogno di sintetizzare nuovo DNA per ogni nuova informazione da archiviare, invece devono semplicemente remixare il loro DNA prefabbricato, aggiunge.

Catalog non è l'unica azienda che spera di aumentare l'archiviazione del DNA. Luis Ceze, dell'Università di Washington, sta collaborando con Microsoft, che ha anche in programma un sistema di archiviazione dati DNA commerciale e vuole anche automatizzare il processo.

Entrambi i gruppi sono in corsa per i fondi della IARPA, l'organizzazione di ricerca delle agenzie di intelligence statunitensi, che a maggio 2018 ha detto che avrebbe distribuito milioni in contratti su modi per archiviare i dati in molecole biologiche.

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