27 de março de 2016

Há meio milhão de DVD's em seu DNA

Os paleontólogos rotineiramente ressuscitam e sequenciam DNA de mamutes lanudos e outras espécies extintas há muito tempo. Os paleontologistas futuros, ou bibliotecários, podem fazer o mesmo para puxar os sonetos de Shakespeare, ouvir o discurso “Eu tenho um sonho” de Martin Luther King Jr. ou ver fotos. Pesquisadores no Reino Unido relatam hoje que codificaram esses trabalhos e outros em DNA e posteriormente sequenciaram o material genético para reconstruir a informação escrita, áudio e visual.


O novo trabalho não é o primeiro exemplo de armazenamento em larga escala de informações digitais em DNA. No ano passado, pesquisadores liderados pelos bioengenheiros Sriram Kosuri e George Church of Harvard Medical School informaram que eles guardaram uma cópia de um dos livros da Igreja em DNA, entre outras coisas, com uma densidade de cerca de 700 terabits por grama, mais de seis ordens de grandeza mais denso do que o armazenamento convencional de dados em um disco rígido do computador. Agora, pesquisadores liderados por biólogos moleculares Nick Goldman e Ewan Birney, do Instituto Europeu de Bioinformática (EBI) em Hinxton, Reino Unido, informaram on-line na Nature que melhoraram o esquema de codificação de DNA para elevar essa densidade de armazenamento para um impressionante 2,2 petabytes por grama, três vezes o esforço anterior.

Para fazer isso, a equipe primeiro traduziu palavras escritas em outros dados em um código binário padrão de 0 e 1 e, em seguida, converteu isso para um código tridimensional de 0, 1 e 2  um passo necessário para ajudar a evitar a introdução de erros. Os pesquisadores então reescreveram esses dados como sequências de bases químicas do DNA: A, G, C e T. Com a densidade de armazenamento alcançada, um único grama de DNA deteria 2,2 milhões de gigabits de informações, ou sobre o que você pode armazenar em 468,000 DVDs. Além disso, os pesquisadores também adicionaram um esquema de correção de erros, codificando a informação várias vezes, entre outros truques, para garantir que ele possa ser lido de volta com 100% de precisão.

Além de demonstrar as habilidades de armazenamento de informações superlativas do DNA, Goldman, Birney e seus colegas também perguntaram quando tal tecnologia poderia valer a pena implementar. Instituições como o Large Hadron Collider, um acelerador de partículas em Genebra, Suíça, produzem na ordem de 15 petabytes de dados a cada ano. Portanto, a necessidade de um vasto armazenamento de arquivos está crescendo rapidamente. Agora, essas instituições geralmente arquivam dados armazenando-o em fita magnética. Manter esses dados seguros durante muitas décadas requer reescrevê-lo em intervalos regulares, aumentando o custo de preservação. O DNA, por outro lado, pode ser estável por milhares de anos se mantido em um local fresco e seco. Goldman também observa que os custos de sintetizar o DNA, que corresponde a escrever o código, bem como o sequenciamento ou a leitura do código, estão caindo rápido. De acordo com os pesquisadores da EBI, nas taxas atuais, o armazenamento de dados de DNA agora é econômico para apenas dados que precisam ser arquivados por 600 anos ou mais. Mas se os custos da síntese de DNA  atualmente a parte mais cara da empresa  caem 100 vezes, esse número de parcelamento cairá para cerca de 50 anos.

O Kosuri de Harvard chama o último estudo de “bom trabalho”. Mas ele diz que o custo não será o engate. Para começar, ele observa, uma vez que você escreve um lote de dados em DNA, você não pode alterá-lo ou reescrever sobre ele, como costuma ser feito com outras tecnologias de armazenamento de dados. E você não pode acessar qualquer informação específica, mas deve sequenciar grandes faixas de DNA para encontrar o que você arquivou.

Então, mesmo que as densidades de armazenamento de dados do DNA estejam fora das tabelas, ainda pode valer a pena colocar essas fotos familiares em um DVD por enquanto.

Fonte: Science (em inglês)

Leia também:

Nenhum comentário :

Postar um comentário