Ajatus ei ole uusi: DNA, joka pystyy tallentamaan valtavia määriä tietoa pieneen tilaan, on pitkään kiinnostanut tiedemiehiä. Teoreettisesti yksi kuutiosenttimetri DNA:ta voisi sisältää jopa 10 eksabittiä tietoa, mikä vastaa miljardeja gigabittejä, ja tämä voisi säilyä tuhansia vuosia. Kuitenkin perinteiset menetelmät, jotka perustuvat työläisiin synteeseihin, hidastavat tätä kehitystä.
Uutuus, jonka on kehittänyt Pekingin yliopiston tiimi, perustuu metylointiin. Tämä kemiallinen muutos mahdollistaa tietojen suoran koodauksen binaarimuodossa DNA:han ilman sen sekvenssin muuttamista. Metyloitu emäs vastaa ykköstä, kun taas muuttamaton emäs edustaa nollaa.
Luonnollista epigeneettistä periytymistä inspiroituneina tutkijat ovat suunnitelleet järjestelmän, jossa DNA-fragmentit, joita kutsutaan tiiliksi, kokoontuvat muodostaakseen ainutlaatuisen mallin. Kukin näistä tiilistä koostuu 24 nukleotidista (joihin kuuluu metylointipaikkoja sytosiinille) ja mahdollistaa yhden bittitiedon koodauksen, luoden vakaan ja luettavan kokonaisuuden edistyneiden sekvensointiteknologioiden avulla.
Prosessi muistuttaa painokoneiden toimintaa: universaalista DNA-mallista tiilet, jotka ovat verrattavissa painotalojen liikkuviin kirjaimiin tai mustepainoleimoihin, asetetaan riviin muodostaen tiedot. Entsyymi, metyylitransferaasi, toimii mustepainajana, tulostaen tiedot DNA-matriisiin.
Menetelmän tehokkuus on todistettu visuaalisilla testeillä. Tutkijat ovat onnistuneet koodaamaan ja palauttamaan monimutkaisen kuvan tiikeristä ja valokuvan pandasta, yhteensä lähes 270 000 bittitietoa. Siinä missä vanhat menetelmät kestivät tunteja, tämä tekniikka mahdollistaa 350 bitin käsittelyn samanaikaisesti muutamassa minuutissa.
Tämän innovaation saavutettavuus on toinen saavutus. iDNAdrive-niminen alusta on mahdollistanut 60 täysin aloittelijan koodata ja palauttaa omia tietojaan. Yksinkertaisesti sekoittamalla reagensseja putkessa, he ovat saavuttaneet tarkkuuden, joka on jopa 98,58 %, tehden tästä teknologiasta saavutettavaa paljon laajemmin kuin laboratorioissa.
Tutkijat haluavat nyt parantaa tätä menetelmää, erityisesti lisäämällä kirjoitusnopeutta ja tutkimalla muita DNA-muutoksia tallennustiheyden lisäämiseksi. Jos nämä tavoitteet toteutuvat, DNA voisi jonain päivänä syrjäyttää nykyiset kiintolevyt sovelluksissa, jotka vaihtelevat digitaalisista arkistoista arkaluontoisiin tietoihin.
Tämä tekniikka, joka yhdistää biologian ja tietojenkäsittelyn, voisi näin ollen määritellä uudelleen tapamme säilyttää tietoa, samalla tarjoten kestävän ratkaisun kasvaville tallennustarpeille.