Key Takeaways
- Para peneliti telah menemukan cara untuk memperluas kemampuan DNA menyimpan informasi.
- Ini bagian dari upaya pemanfaatan DNA untuk penyimpanan data komputer.
-
Data yang disimpan dalam penyimpanan DNA berpotensi dapat diambil kembali setelah ribuan tahun.
Anda mungkin suatu hari nanti dapat mengganti hard drive Anda dengan perangkat penyimpanan yang terbuat dari DNA, dan itu bisa menjadi cara yang tahan lama untuk menyimpan informasi.
Para peneliti baru-baru ini menemukan metode untuk memperluas penyimpanan data DNA dengan memperluas alfabet DNA secara artifisial. Ini adalah bagian dari upaya luas untuk menggunakan DNA untuk menyimpan informasi komputer.
"DNA 1 juta kali lebih padat daripada perangkat penyimpanan digital arus utama terpadat," Luis Ceze, profesor ilmu komputer dan teknik yang mempelajari penyimpanan DNA di University of Washington, mengatakan kepada Lifewire dalam sebuah wawancara email.
Penyimpanan Tahan Lama
DNA mengandung empat bahan kimia-adenin, guanin, sitosin, dan timin-sering disebut dengan inisial A, G, C, dan T. Mereka membentuk heliks ganda yang terkenal menjadi kombinasi yang dapat diuraikan atau diurutkan oleh para ilmuwan. Para peneliti memperluas kapasitas DNA yang sudah luas untuk penyimpanan informasi dengan menambahkan tujuh nukleobase sintetik ke jajaran empat huruf yang ada.
"Bayangkan alfabet bahasa Inggris," kata Kasra Tabatabaei, peneliti di Beckman Institute for Advanced Science and Technology dan rekan penulis studi ini, dalam rilis berita. "Jika Anda hanya memiliki empat huruf untuk digunakan, Anda hanya dapat membuat begitu banyak kata. Jika Anda memiliki alfabet lengkap, Anda dapat menghasilkan kombinasi kata tanpa batas. Itu sama dengan DNA. Alih-alih mengonversi nol dan satu menjadi A, G, C, dan T, kita dapat mengubah nol dan satu menjadi A, G, C, T, dan tujuh huruf baru dalam alfabet penyimpanan."
Tim peneliti adalah yang pertama menggunakan nukleotida yang dimodifikasi secara kimia untuk penyimpanan informasi dalam DNA, tetapi mereka harus menemukan cara baru untuk menafsirkannya. Mereka menggabungkan pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan (AI) untuk mengembangkan metode pemrosesan pembacaan urutan DNA untuk mendeteksi bahan kimia yang dimodifikasi dari bahan alami.
"Kami mencoba 77 kombinasi berbeda dari 11 nukleotida, dan metode kami mampu membedakan masing-masing dengan sempurna, " Chao Pan, seorang mahasiswa pascasarjana di University of Illinois Urbana-Champaign dan rekan penulis tentang ini studi, kata dalam rilis berita. "Kerangka pembelajaran mendalam sebagai bagian dari metode kami untuk mengidentifikasi nukleotida yang berbeda bersifat universal, yang memungkinkan generalisasi pendekatan kami untuk banyak aplikasi lain."
Satu hal yang disukai DNA sebagai media penyimpanan adalah daya tahannya. "Pikirkan 1000-an tahun-ingat DNA purba yang ditemukan," kata Ceze.
DNA tidak akan pernah usang.
Ilmuwan dapat mengurutkan untaian fosil untuk mengungkap sejarah genetik dan menghembuskan kehidupan ke lanskap yang telah lama hilang.
"Pada saat kita menghadapi tantangan iklim yang belum pernah terjadi sebelumnya, pentingnya teknologi penyimpanan berkelanjutan tidak dapat dilebih-lebihkan," Olgica Milenkovic, seorang profesor teknik listrik dan komputer dan rekan penulis studi tersebut, mengatakan dalam rilis berita. "Teknologi hijau baru untuk perekaman DNA sedang muncul yang akan membuat penyimpanan molekul menjadi lebih penting di masa depan."
Menyimpan Semua Barang Kami
DNA bisa menjadi tempat yang sempurna untuk menyimpan data umat manusia yang terus berkembang. Laporan terbaru memperkirakan bahwa pada tahun 2020, orang menghasilkan data yang setara dengan 400 miliar terabyte atau 40 'kotak sepatu' penyimpanan data DNA.
Praktik menyimpan informasi Anda di DNA semakin mendekati kenyataan. "Untuk penyimpanan data kecil yang berharga, DNA dapat digunakan saat ini - pikirkan 100-an MB," kata Ceze.
Lima belas perusahaan dan institusi teknologi tahun lalu membentuk aliansi untuk memajukan penyimpanan data DNA. Microsoft mengatakan telah mendemonstrasikan sistem otomatis yang mampu menyimpan dan mengambil data dari DNA; perusahaan juga telah menyimpan 1GB data dalam DNA dan memulihkannya.
Tetapi Ceze memperkirakan bahwa perlu waktu lima hingga 10 tahun sebelum DNA dapat bersaing dengan solusi cadangan utama seperti hard drive optik. Tiga tahun terakhir telah melihat ledakan minat dalam teknologi, "DNA tidak akan pernah usang," kata Ceze. "Ada 'celah udara' alami yang diinginkan untuk keamanan. [Tapi] ini adalah properti yang sangat diinginkan untuk penyimpanan jangka panjang."
