Paměť budoucnosti? Bakterie mohou plnit funkci hard disku

12.01. 14:12 | Autor: - von -

Bakterie místo hard disku? Někdy v budoucnu možná...

Hard disky a další dnes používaná paměťová zařízení by mohly v budoucnu nahradit kolonie bakterií, do jejichž DNA lze už dnes zakódovat libovolná digitální data. Bakterie by tak mohly ukrývat texty, fotografie, hudbu i video...

Na nezvyklém paměťovém zařízení pracují studenti biochemie z Čínské univerzity v Hongkongu s podporou amerického MIT. DNA bakterií Escherichia coli upravují podobně jako genetičtí inženýři vytvářející organismy šité na míru nejrůznějším úkolům. Jen místo funkčních genů do jejich dědičné informace vnášejí počítačová data.

Z buněk nejprve vyjmou DNA, doplní ji o sekvence nesoucí požadovaná data a potom ji opět vnášejí do bakterií. Ty se spokojeně množí a data při dělení buněk kopírují do dalších generací. Hustota zápisu je v takovém případě obrovská: gram bakterií může nést stejné množství informací jako 900 hard disků s kapacitou 1 TB. Kontrolní mechanismy zajišťují opravu chyb, které v této netradiční paměti vinou mutací průběžně vznikají.

Informace je v DNA uložena jako sled písmen A, C, T, G. Zašifrování informací do DNA není v principu nic obtížného. Když v loňském roce vědci z Institutu Craiga Ventera vytvořili syntetickou DNA a s její pomocí „oživili" bakteriální buňku, z níž předtím odstranili její vlastní geny, chtěli mít důkaz, že DNA této bakterie byla skutečně vyrobena v laboratoři. Vložili do ní proto několik citátů, například výrok Richarda Feynmana, amerického nositele Nobelovy ceny za fyziku: „Co sám nedokážu sestrojit, tomu nemohu porozumět." Informace je v DNA uložena v dlouhém sledu čtyř bází A, C, T, G, takže manipulací s nimi lze do DNA vložit libovolná data.

Bakteriologické sci-fi

Čínští biochemikové dovedou takto uložené informace číst, praktické využití je však zatím ve sféře sci-fi. Nejblíže k uplatnění má využití takto kódovaných informací jako skrytých vzkazů v buňkách geneticky modifikovaných organismů. Každá buňka by tak mohla nést například copyright firmy, která geneticky modifikovaný organismus připravila.

Využití v počítačích by bylo mnohem obtížnější. Ukládání i čtení takto kódovaných dat vyžaduje vyspělou laboratorní techniku a zručné laboranty. A rozhodně není tak rychlé jako v klasických paměťových zařízeních. Uvnitř počítače se něco takového (zatím) vymyká našim technologickým možnostem. Bylo by také obtížné zajistit, aby kolonie bakterií nepodlehla například virové infekci, nebo naopak aby se mikroskopické bakterie s daty nedostaly do nepovolaných rukou.

Foto: Profimedia , Oak Ridge National Laboratory

Autor: - von -