一组跨学科的研究人员发现了一种存储DNA信息的新技术,该技术以前所未有的准确性和效率存储了“绿野仙踪”。该技术利用缠绕在一起的DNA链的信息存储能力,以一种既持久又紧凑的方式编码和检索信息。
这项技术在本周的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上发表了一篇论文。
该研究的作者之一、分子生物科学副教授伊利亚·芬克尔斯坦(Ilya Finkelstein)说:“关键的突破是一种编码算法,即使在DNA链在存储过程中部分受损的情况下,也能精确检索信息。”
人类正在以指数级的速度创造信息,这使得我们需要一种有效存储更多信息的方式,而且这种方式将持续很长一段时间。谷歌和微软等公司正在探索利用DNA存储信息。
“我们需要一种方式来存储这些数据,以便在需要的时候、在需要的地方以一种可读的格式显示出来,”斯蒂芬·琼斯(Stephen Jones)说。获委任为计算机科学及综合生物学教授比尔·普莱斯;博士校友约翰霍金斯。这一想法利用了数十亿年来生物学一直在做的事情:在一个非常小的空间中存储大量信息并持续很长时间。DNA不占太多空间,可以在室温下保存,而且可以保存几十万年。”
DNA的储存效率是目前储存方法的500万倍。换句话说,杏耀客服一毫升的DNA液滴所储存的信息相当于两个装满数据服务器的沃尔玛超市。而且DNA不需要永久冷却,也不需要容易出现机械故障的硬盘。
只有一个问题:DNA容易出错。当遗传密码有错误时,它和计算机代码有错误时是很不一样的。计算机代码中的错误往往显示为代码中的空白点。DNA序列中的错误表现为插入或缺失。问题在于,当DNA中添加或删除某物时,整个序列会发生变化,没有空白点提醒任何人。
以前,当信息存储在DNA中时,需要保存的信息片段,比如小说中的一段,需要重复10到15次。当信息被读取后,将重复进行比较,
杏耀代理 ,以消除任何插入或删除。
琼斯说:“我们找到了一种方法,让信息更像格子。”每条信息都会加强其他信息。这样的话,只需要读一次。”
研究人员开发的语言也避免了容易出错或难以阅读的DNA片段。语言的参数也可以随存储的信息类型而改变。例如,小说中漏掉的一个词并不像纳税申报单上漏掉的零那么重要。
为了演示如何从降解的DNA中获取信息,杏耀代理该团队将其“Wizard of Oz”代码置于高温和极端湿度下。即使DNA链在恶劣的条件下被破坏,所有的信息仍然被成功破译。
霍金斯说:“我们试图在这个过程中同时解决尽可能多的问题。”霍金斯最近在UT的Oden计算工程与科学研究所工作。“我们最终得到的结果非常了不起。”