تخزين البيانات في الحمض النووي
نحن نقوم بالكثير من الأمور في حياتنا ومعظم تفاعلاتنا تصب نحو تحميل البيانات". من الميمات إلى صور الأقمار الصناعية ، وبالتالي يزداد حجم وسعة البيانات المنشئة من طرفنا حول العالم. حيث أن طرق تخزين هذه البيانات لا تتقدم بالسرعة المطلوبة نظرا لحجم البيانات وتزايدها كل يوم . لكنه حالفنا الحظ و ساعدتنا الطبيعة في تطوير حل رائع خاص بها لتخزين المعلومات عبر : DNA.
الحمض النووي هو المسؤول عن تخزين كل المعلومات اللازمة لصنع إنسان أو نبات في فجوة صغيرة للغاية. هناك مجموعة صغيرة من العلماء الآن تعمل على تكرار استراتيجية التخزين هذه للحفاظ على البيانات الرقمية.
صرحت كارين شتراوس ، مديرة الأبحاث الرئيسية في شركة مايكروسوفت في جلستها مع أحد المجلات الأمريكية : "كل ذلك يعتمد على ترجمة البتات إلى قواعد". حيث كل قطعتين من المعلومات تترجم إلى واحدة من أربعة نيوكليوتيدات الصغرى وبمجرد تعيين هذا التسلسل في البرنامج ، يتم تصنيع الحمض النووي
أما النصف الآخر من معادلة تخزين الحمض النووي فهو يعبر عن استعادة القطع (أو قراءة الحمض النووي) عن طريق التسلسل.
قالت شتراوس "الآن بعد أن تمكنا من معرفة كيفية قراءة الحمض النووي ، سيكون بوسعنا على قراءته دائما وبالتالي تعتبر طريقة جيدة لها صلة بعملية تخزين البيانات".
قبول وتصحيح الأخطاء
أنه قد بذلنا الكثير من الطاقة لصنع حمض نووي مثالي والدي من خلاله سنحل مشكلة التسلسلات المليئة بالأخطاء باستخدام برام جيدة.
في الحقيقة إن تصنيع الحمض النووي ، فإنك تصنع الملايين المملينة من الجزيئات نفسها في نفس الوقت داخل نظام تخزين البيانات ، ويستخدم علماء البيانات الخوارزميات لتشفير التكرار داخل أجهزة تخزين الوسائط الرقمية مثل أقراص DVD. وبالتالي يمكن استعمال هذا التكرار لتصحيح الأخطاء وتجنبها.
التحديات المتبقية
إن عملية تصنيع الحمض النووي مكلفا للغاية من خلال طباعته وتخزينه وقراءته على رقائق السيليكون حيث قال بيك أن تويست وتدفع في حدود كمية الحمض النووي التي يمكنك طباعتها على شريحة واحدة ، مما يجعل هذا الابتكار مكلف أيضًا.
قالت ستراوس:أن عملية توليف DNA ليست آلية بل تتم يدويا فهي مشابهة تماما لعملية إعداد مكتبات بالتسلسل مما يزيد من تكلفة تصنيع الحمض النووي ولكن فريقها يحاول أن يجد الحلول والتقنيات بحيث تكون الأسعار في متناول الكثيرين من خلال أن تكون هذه العملية قابلة للتطوير في المستقبل القريب.
تحاول Kern Systems والباحثون بالقيام على جعل التوليف أكثر قابلية للتطوير من خلال ابتكار عملية التصنيع. إنهم يضعون جل تركيزهم على التوليف القائم على الإنزيم.
ويقول بيل إفكافيتش ، أحد مؤسسي شركة Molecular Assemblies ، " نحن نريد أن نكنشف إلى الحبر الذي سيقود الطابعة إلى كتابة الحمض النووي" ، وهذا يعني أننا بحاجة إلى شراكة مع شركات لتصميم الأنزيمات على نطاق واسع مما يجعل الإستثمار قضية كبيرة وأحد أمور هذه العملية.
الابتكارات القادمة
بشكل أساسي ، يعد تخزين المعلومات الرقمية في الحمض النووي فكرة بسيطة جدًا. عندما تبدأ في تخيل كيف يمكن استخدام التكنولوجيا في العالم الحقيقي ، فإنها تصبح أكثر تعقيدًا.
إن فكرة تخزين المعلومات الرقمية في الحمض النووي تبدو بسيطة جدًا ولكنها جد معقدة في عالم التكنولوجيا والرقميات لأن الأمر يتعلق بطريقة إسترداد المعلومات المخزنة في الحمض النووي وبالتالي بدل أن نحتاج إلى تسلسل مكتبة بالكامل فنحن بحاجة إلى إنشاء شبيه مكافئ للحمض النووي في وظيفة البحث الرقمي. يقوم فريق شتراوس باستعمال طريقة التعلم الآلي من أجل التطوير في قدرات البحث داخل الجزيئات.
المدون : ساحلي أسماء
