Ученые записали на ДНК фильм и операционную систему с рекордной плотностью информации

В последнее время очень активно развивается в области биоинженерии. Ученые считают, что ДНК является весьма перспективным заменителем силиконовой электроники. И даже если в ближайшие десятилетия производительность компьютеров, которые используют ДНК, будет значительно уступать традиционным, некоторые невероятные вещи, люди могут сделать уже сегодня, например, очень плотно записывать информацию на ДНК носителя.

Есть физический предел количества информации, которую можно записать на 1 пару нуклеотидов, из которых состоит ДНК, сегодня составляет 1,8 бит (количество немного меньше, чем два из-за бухгалтерской ошибки письма и чтения).

Яниву Эрлиху и Дин Зелински в Колумбийском университете в Нью-Йорке, удалось достичь плотности 1,6 бит на один нуклеотид, что составляет 85 процентов от теоретического максимума, передает life.ru со ссылкой на Science.

Для преобразования информации из двоичного кода в ДНК, ученые использовали устойчив к ошибкам метод “ДНК-фонтан“. В первый раз была предложена их же, осенью 2016 года. С этим двоичный код разбивается на части, равные фрагменты, которые сжимаются в “капли“ и должны быть закодированы в последовательности нуклеотидов ДНК. Затем фильтруют, чтобы ошибки и дополнены сведения, необходимые для замены исходного файла.

Файл источника, ученые получили, слив воедино шесть источников информации: код операционной системы Kolibri (1,4 Мб); компьютерный вирус (42 Kb); короткометражный фильм братьев Люмьер “Прибытие поезда“ (523 Кб); графический номерного знака отправлено на борту зондов Pioneer (53 Kb); классический статья Клода Шеннона “Математическая теория связи“ (343 Кб) и подарочную карту Amazon store (62 байта).

Эти данные Эрлих и Зелински был направлен в калифорнии компании Twist Bioscience, где, на их основе были синтезированы и отправлены авторам функционирования молекулы ДНК. Ученые доказали, что эти данные могут быть легко, быстро и без ошибок скопировать, размножив ДНК с помощью полимеразной цепной реакции. Наконец, они использовали обычные методы секвенирования, после того, как определили последовательность фрагментов ДНК, связаны между собой и восстановить исходные файлы.

В видео вы можете наблюдать как один из авторов изучения, Дин Зелински, запускает распакованные файлы, в том числе и операционной системы, хранящиеся на ДНК и играть в сапера. Как отмечают ученые, для того чтобы записать информацию, которую они потратили около $7000, в чтение - $2000.

Напомним, ранее физики из США устроили гонки квантовых компьютеров.

Категория: Hi-Tech