למה זה חשוב:
בעידן הביג דאטה, זרימת נתונים המונית גלובלית הציבה בפני מערכות אחסון נתונים אתגר בפתח. מכיוון של-DNA יש צפיפות אחסון גבוהה להפליא – גרם בודד של DNA יכול לאחסן 215,000 טרה-בייט, בגודל זהה ל-10 מיליון שעות של וידאו בהבחנה גבוהה (Imburgia & Nivala, 2024) – ויציבות לטווח ארוך, הוא אמצעי אטרקטיבי עבור אחסון נתונים. עם זאת, אחסון DNA קונבנציונלי מסתמך על סינתזה דה נובו, שבה נוקלאוטידים מתווספים בזה אחר זה בסדר קבוע, מה שהופך את התהליך לגוזל זמן ויקר. השיטה של Zhang וחב' מאפשרת הרכבה עצמית של DNA המאפשרת לכתיבת נתונים להפוך במקביל וניתנת לתכנות.
בנוסף, ניתן להשתמש בשיטת epi-bit על ידי אנשים כדי להתאים אישית את אחסון ה-DNA שלהם, כפי שמוצג על ידי יישום השיטה על ידי 60 מתנדבים מרקע אקדמי מגוון. זה מדגים בבירור את הפוטנציאל שיש לשיטת epi-bit של Zhang וחב' כשיטה נגישה, רב-תכליתית, מהירה ובעלות נמוכה לאחסון DNA.
מֵתוֹדוֹלוֹגִיָה:
– המידע מקודד באמצעות מתילציה סלקטיבית על בסיסי ציטוזין ב-DNA.
– שברי DNA מסונתזים מראש, המכונים לבני DNA, מורכבים על גדיל DNA שניתן לשימוש חוזר. כל לבנת DNA נקשרת למיקום ייחודי על הגדיל.
– הקישור המדויק של הלבנה מנחה אנזים למטיל מיקום ספציפי על התבנית, אשר למעשה "מדפיס" את הנתונים על התבנית.
– בעקבות אותה מערכת בינארית כמו חומרת מחשב, כל לבנת DNA נושאת אתר מתיל או לא מתיל לקידוד 1 או 0, בהתאמה.
– Epi-bits נקראים באמצעות מכשיר רצף ננופורי.
ממצאים מרכזיים:
– באמצעות שיטת epi-bit, Zhang et al. הצליחו לכתוב 275,000 סיביות מידע על חמש תבניות בפלטפורמה אוטומטית, ללא צורך בסינתזה של DNA, כולל שתי תמונות בחדות גבוהה של נמר לבן ופנדה ענקית.
– ב-iDNAdrive, פלטפורמה שנוצרה על ידי Zhang et al. המאפשר למשתמשים לקודד נתונים בעצמם, מתנדבים קידודו כ-5,000 סיביות של נתונים באמצעות ערכות כתיבה אפי-ביט. שיעור השגיאות בקריאת הנתונים היה נמוך עד 1.42%.
