Investigadores del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge anunciaron la creación de un método que permitirá almacenar datos encriptados en moléculas de ADN, así como reescribirlos. Los científicos hablaron de esto en la revista Nano Letters.
Investigadores del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge anunciaron la creación de un método que permitirá almacenar datos encriptados en moléculas de ADN, así como reescribirlos. Los científicos hablaron de esto en la revista Nano Letters.
La idea de almacenar información utilizando código genético es sintetizar moléculas de ADN largas con secuencias individuales de bloques básicos. La densidad de registro de datos, que se logra de esta manera, es órdenes de magnitud mayor que en las tecnologías magnéticas o de estado sólido existentes, y el tiempo de almacenamiento alcanza los miles, no decenas de años. La durabilidad y densidad de los datos de ADN serían especialmente útiles para el archivo, si no fuera por algunas limitaciones importantes.
"Uno de los mayores desafíos es la fabricación de ADN", dice Ulrich Keizer, profesor de física aplicada en la Universidad de Cambridge. - La síntesis de novo de moléculas de ADN con secuencias determinadas de unidades básicas es bastante larga, muy laboriosa y requiere el uso de enzimas. Pero con nuestro enfoque, se ha vuelto más fácil: es como construir un modelo a partir de ladrillos LEGO. Basta mezclar los ingredientes, calentarlos y enfriarlos ".
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La lectura de datos almacenados en secuencias de ADN también es lenta y costosa. La tecnología de secuenciación ha recorrido un largo camino, pero aún depende en gran medida de hacer miles de millones de copias de una molécula para amplificar las señales de las interacciones de las proteínas. Un método de secuenciación alternativo pasa una molécula de ADN a través de un nanoporo y lee la secuencia en tiempo real en función de los cambios en la corriente iónica a medida que lo atraviesan diferentes pares de bases. Aunque es más barato y más eficiente, leer los bits de una secuencia de ADN de esta manera todavía requiere demasiado tiempo para las tecnologías de almacenamiento.
Los autores del nuevo trabajo han desarrollado un enfoque que le permite leer información con facilidad y precisión utilizando nanoporos y escribirla simplemente mezclando sustancias. La clave del nuevo enfoque es controlar el "recocido" de los extremos pegajosos del ADN monocatenario. La secuencia de nucleótidos en la cadena principal del ADN es la misma en todas las moléculas utilizadas, pero la cadena complementaria que está biotinilada puede contener otras bases. Cuando la hebra complementaria está biotinilada, se unirá a las moléculas de estreptavidina, lo que facilita la detección de cambios en la corriente iónica a medida que el ADN pasa a través del nanoporo. Por consiguiente, la presencia de esta sustancia en una parte particular del ADN se registra en el programa de lectura como "1" y su ausencia como "0".
La nueva tecnología para escribir y leer información utiliza un ADN monocatenario adicional que permanece sobresaliendo después de la funcionalización, lo que facilita borrar y reescribir la información. Los datos permanecen encriptados por los filamentos biotinilados que sobresalen. Esto es posible porque solo alguien que conozca la secuencia de los extremos pegajosos del ADN monocatenario sabrá qué secuencia debe tener la hebra complementaria ligada a la estreptovidina para tener la secuencia de ceros y unos obtenida por secuenciación de nanoporos. Ahora, los investigadores planean ampliar la tecnología, experimentar con sustancias distintas de la estreptovidina para mejorar la eficiencia de los procesos de registro y eliminación de información.
Autor: Nikita Shevtsev
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