Zdjęcia zapisane w ludzkim DNA

Globalna sieć jest niewyobrażalną skarbnicą wiedzy na wszystkie możliwe tematy. Każdego dnia z jej dobrodziejstw korzystają miliardy ludzi na całej Ziemi, a nawet astronauci przebywający w kosmosie.

Naukowcy od wielu lat myślą nad tym, w jaki sposób zmagazynować tak potężną ilość informacji, abyśmy jej przypadkiem nie utracili, w wyniku jakiegoś kataklizmu, a przyszłe pokolenia mogły bez problemów mieć do niej swobodny dostęp.

Eksperci są zdania, że nic nie będzie tak wspaniałym "twardym dyskiem", jak DNA. Jako że genom zbudowany jest z nukleotydów oznaczonych symbolami A, G, T, C., to odpowiednio zapisane sekwencje tych związków, mogą być wykorzystane w podobny sposób, jak system binarny.

Zdjęcia zapisane w ludzkim DNA. Fot. Uniwersytet Stanu Waszyngton.

Naukowcy obliczyli, że na fragmencie genomu o wadze zaledwie jednego grama, będziemy mogli zapisać aż około 455 eksabajtów danych. Wyobraźcie sobie, że wiedzę całej naszej cywilizacji umieścimy w pudełku po zapałkach.

Wykorzystanie dobrodziejstw genomu nie tylko pozwoli nam gromadzić niebotyczne ilości informacji na małej powierzchni, ale również będą one bezpieczne przez miliony lat, gdy np. umieścimy je w skałach czy kryształach.

Tymczasem bardzo ciekawy eksperyment, pokazujący w praktyce, jak może wyglądać DNA jako nośnik informacji, zaprezentowali naukowcy z Uniwersytetu Stanu Waszyngton. Otóż zapisali oni zdjęcia w cząsteczkach DNA, a następnie z powodzeniem je odczytali. Tym samym potwierdzili, że ludzki genom może być świetnym nośnikiem najróżniejszych informacji.

System zapisu w DNA. Fot. Uniwersytet Stanu Waszyngton.

Aby w ogóle można było zapisać zdjęcia w DNA, naukowcy opracowali system, dzięki któremu przekonwertowali pliki cyfrowe (jedynki i zera) w łańcuchy cząstek, wykorzystując podstawowe bloki budulcowe DNA (zasady azotowe: adeninę, guaninę, cytozynę i tyminę).

Odczyt danych z łańcucha był bardzo prosty, ponieważ przy zapisywaniu umieszczono wewnątrz sekwencji specjalne markery. To właśnie dzięki nim wiadomo było, gdzie rozpoczyna się sekwencja zapisanego danego zdjęcia czy tekstu.

System odczytu był oparty na kodowaniu Hoffmana, dzięki któremu następnie przekonwertowano dane na postać cyfrową. Na powyższych zdjęciach możecie zobaczyć system zapisu oraz zapisane zdjęcia.