Conclusiones clave
- Los investigadores han encontrado una manera de expandir la capacidad del ADN para almacenar información.
- Es parte de un esfuerzo por utilizar el ADN para el almacenamiento de datos informáticos.
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Los datos almacenados en el ADN podrían recuperarse potencialmente después de miles de años.
Es posible que algún día pueda reemplazar su disco duro con un dispositivo de almacenamiento hecho de ADN, y podría ser una forma duradera de almacenar información.
Los investigadores idearon recientemente un método para ampliar el almacenamiento de datos del ADN extendiendo artificialmente el alfabeto del ADN. Es parte de un amplio esfuerzo por utilizar el ADN para almacenar información informática.
"El ADN es 1 millón de veces más denso que el dispositivo de almacenamiento digital convencional más denso", dijo a Lifewire en una entrevista por correo electrónico Luis Ceze, profesor de informática e ingeniería que estudia el almacenamiento de ADN en la Universidad de Washington.
Almacenamiento de larga duración
El ADN contiene cuatro sustancias químicas: adenina, guanina, citosina y timina, a las que a menudo se hace referencia con las iniciales A, G, C y T. Forman la famosa doble hélice en combinaciones que los científicos pueden decodificar o secuenciar. Los investigadores ampliaron la ya amplia capacidad del ADN para el almacenamiento de información al agregar siete nucleobases sintéticas a la línea de cuatro letras existente.
"Imagínese el alfabeto inglés", dijo en un comunicado de prensa Kasra Tabatabaei, investigadora del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas y coautora de este estudio. "Si solo tuviera cuatro letras para usar, solo podría crear tantas palabras. Si tuviera el alfabeto completo, podría producir combinaciones ilimitadas de palabras. Eso es lo mismo con el ADN. En lugar de convertir ceros y unos en A, G, C y T, podemos convertir ceros y unos en A, G, C, T y las siete letras nuevas del alfabeto de almacenamiento".
El equipo de investigación fue el primero en utilizar nucleótidos modificados químicamente para almacenar información en el ADN, pero tenían que encontrar una nueva forma de interpretarla. Combinaron el aprendizaje automático y la inteligencia artificial (IA) para desarrollar un método de procesamiento de lectura de secuencias de ADN para detectar sustancias químicas modificadas a partir de sustancias naturales.
"Probamos 77 combinaciones diferentes de los 11 nucleótidos, y nuestro método pudo diferenciar cada uno de ellos perfectamente", Chao Pan, estudiante de posgrado en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y coautor de este estudio, dijo en el comunicado de prensa. "El marco de aprendizaje profundo como parte de nuestro método para identificar diferentes nucleótidos es universal, lo que permite generalizar nuestro enfoque a muchas otras aplicaciones".
Un punto a favor del ADN como medio de almacenamiento es su durabilidad. "Piensa en miles de años, recuerda el ADN antiguo que se ha encontrado", dijo Ceze.
El ADN nunca se volverá obsoleto.
Los científicos pueden secuenciar hebras fosilizadas para descubrir historias genéticas y dar vida a paisajes perdidos hace mucho tiempo.
"En un momento en el que nos enfrentamos a desafíos climáticos sin precedentes, no se puede subestimar la importancia de las tecnologías de almacenamiento sostenibles", dijo Olgica Milenkovic, profesora de ingeniería eléctrica e informática y coautora del estudio, en el comunicado de prensa. "Están surgiendo nuevas tecnologías ecológicas para el registro de ADN que harán que el almacenamiento molecular sea aún más importante en el futuro".
Almacenamiento de todas nuestras cosas
DNA podría ser el lugar perfecto para guardar los crecientes datos de la humanidad. Un informe reciente estima que en 2020, las personas generaron datos equivalentes a 400 mil millones de terabytes o 40 "cajas de zapatos" de almacenamiento de datos de ADN.
La práctica de almacenar su información en el ADN se está acercando a la realidad. "Para el almacenamiento de pequeños datos valiosos, el ADN es viable hoy en día, piense en cientos de MB", dijo Ceze.
Quince empresas e instituciones tecnológicas formaron el año pasado una alianza para avanzar en el almacenamiento de datos de ADN. Microsoft dijo que había demostrado un sistema totalmente automatizado capaz de almacenar y recuperar datos de ADN; la empresa también almacenó 1 GB de datos en ADN y los recuperó.
Pero Ceze predice que pasarán entre cinco y diez años antes de que DNA pueda competir con las principales soluciones de copia de seguridad, como los discos duros ópticos. Los últimos tres años han visto una explosión de interés en la tecnología, "El ADN nunca se volverá obsoleto", dijo Ceze. "Hay un 'espacio de aire' natural, que es deseable para la seguridad. [Pero] estas son propiedades muy deseables para el almacenamiento a largo plazo".
