Questo sito utilizza cookies solo per scopi di autenticazione sul sito e nient'altro. Nessuna informazione personale viene tracciata. Leggi l'informativa sui cookies.
Username: Password: oppure
I DVD del futuro saranno fatti di DNA
Paper

I DVD del futuro saranno fatti di DNA

Il DNA è la molecola sulla quale è scritto il codice genetico: tutte le informazioni necessarie per far crescere un essere vivente sono contenute in un microscopico filamento di questa sostanza. Mentre continuiamo a studiare il codice e il modo in cui viene interpretato, qualcuno si è chiesto se tanta capacità di memorizzazione non si prestasse anche ad altri usi. È quello che, come spiega un articolo sulla rivista "Science", ha fatto il genetista George Church dell'università di Harvard: l'equipe da lui guidata è riuscita a "salvare" un libro sotto forma di filamenti di DNA, e a recuperarne con successo il contenuto. Una tecnica ancora sperimentale, ma che ha il potenziale per moltiplicare di un fattore enorme la nostra capacità di memorizzare dati.

Come sappiamo, la molecola di DNA è un lungo "nastro" sul quale possono essere scritte delle informazioni. Mentre nelle memorie digitali l'informazione è codificata in modo binario, come una serie di "0" e "1", la codifica del DNA è quaternaria, facendo uso di quattro diverse basi (A, C, G e T). È semplicissimo convertire un codice binario in uno quaternario e viceversa; di conseguenza, qualunque informazione che può essere salvata su un hard disk può essere scritta anche su un filamento di DNA.

Il vantaggio di una simile operazione è che lo spazio impiegato è veramente ridotto. Per memorizzare ogni singolo bit di informazione il DNA impiega pochi atomi: è difficile immaginare un medium più compatto. Un solo milligrammo di DNA sarebbe sufficiente per memorizzare il testo di tutti i libri della più grande biblioteca del mondo, e avanzerebbe spazio. Come termine di confronto, per avere la stessa capacità di memoria insita in un grammo di DNA occorrerebbero circa 150 chili di hard disk. E va detto che si tratta anche di un medium particolarmente stabile. Le molecole di DNA possono rimanere per migliaia d'anni in un un contenitore a temperatura ambiente, senza alterarsi. Nessun tipo di memoria digitale è così affidabile.

Fino a qualche anno fa questa sarebbe rimasta pura teoria. Oggi però le tecniche di manipolazione genetica hanno compiuto passi da gigante. Se per trascrivere un intero genoma umano per la prima volta sono stati necessari ingenti capitali e anni di ricerche, oggi la stessa operazione può essere compiuta nel giro di qualche ora e in modo del tutto automatico da macchinari alla portata di qualsiasi laboratorio.

L'equipe del professor Church ha sfruttato queste nuove tecnologie per trascrivere su DNA un enorme numero di copie di un ebook. Si trattava di "Regenesis", un libro di cui il professor Church è coautore, 300 pagine comprensive di varie illustrazioni e di un software allegato, per un totale di circa 700 Kb. Ne sono state trascritte su DNA 70 miliardi di copie.

Non è stato necessario creare un unico filamento di DNA. Al contrario, l'informazione è stata suddivisa su frammenti di DNA molto brevi, ciascuno contenente solo 96 bit di informazione. All'inizio di ciascun frammento è stato poi codificato l'equivalente di un "numero d'ordine". In questo modo è possibile decodificare i singoli frammenti alla rinfusa, e poi disporli nell'ordine corretto per ricomporre il contenuto. Il margine di errore è già così basso da essere paragonabile agli attuali DVD.

La tecnica impiegata è troppo lenta e costosa per prestarsi a usi pratici, ma il rapido progresso della tecnologia genetica potrebbe rendere fattibile in breve tempo la produzione di "hard disk genetici" di enorme capienza. Un simile aumento della capacità di memorizzazione sarebbe una rivoluzione dagli effetti profondi e oggi difficili da valutare in tutte le loro conseguenze Per esempio, diventerebbe semplicissimo costruire telecamere in grado di funzionare in maniera continua, salvando tutto quello che vedono per anni e anni. Potremmo trovarci a vivere in una società in cui nessuna informazione viene mai realmente perduta. Una prospettiva esaltante e inquietante allo stesso tempo.


Aggiungi un commento

Inserisci il tuo commento qui
Esegui il login oppure registrati per inviare commenti
  • Incredibile, un idea geniale, utilizzare materiale organico per immagazzinare informazioni binarie. Siamo arrivati al punto di poter veramente integrare le macchine con elementi biologici, sarà vermante la svolta che porterà alla nuova generazione di computer?! L'unica cosa certa è che ce ne vorrà ancora di ricerca e progettazione per arivare a rendere questa tecnologia realmente applicabile ad un personal computer. Comunque l'applicazione per conservare dati a lungo termine sembra già fattibile.
    è bello sapere che ne abbiamo ancora di cose da scoprire ed inventare :-D
  • un conto è usare DNA per conservare informazioni, un conto è rendere queste informazioni manipolabili sia da macchine che da forme di vita, allo stato dell'arte questa tecnologia non permetterebbe una simile applicazione
    la cosa fica però sarebbe poter duplicare i dati semplicemente facendo riprodurre eventuali batteri ospitanti l'informazione
  • Beh la tecnologia è in continua evoluzione, basta pensare alle scoperte giunte nel ultimo secolo, siamo riusciti a manipolare elementi chimici integrandoli in circuiti elettrici, basti pensa all'evoluzione dei televisori. Quel che ora sembra fantascienza magari tra 10 anni sarà realta, sembra banale ma passare dall integrazione di soluzioni chimiche a materiali biologici in circuiti come queilli dei computer potrebbe diventare possibile. Dopotutto il DNA esiste per contenere informazioni e come il corpo umano lo "legge" o lo "crea" con i suoi metedo (ribosoni) una macchina potrebbe interpretarli a suo modo in tempo reale.
    Quello che dici te è fantastico, si potrebbero sfruttare visrus che infettando cellule "vuote" possano duplicare questi dati per infinite volte.
    Comunque per qualsiasi aplicazione verranno sfruttate queste conoscenze porteranno ad un nuovo livello della scienza dove la nostra informatica si avvicina sempre di piu alla biologia
  • hai ragione, probabilmente in futuro si arriverà all'interfaccia biologia-tecnologia, quello che intendevo è che non ci siamo ancora arrivati. il meccanismo con cui le cellule memorizzano informazioni nel DNA è ancora radicalmente diverso da quello usato in questo esperimento.
    P.S: i ribosoMi creano proteine leggendo mRNA, sono le nucleasi che rompono il DNA, le polimerasi che lo creano, le ligasi che uniscono frammenti
  • Per ribosomi intendevo che lo leggono, il processo parte tutto da li ^^ in effetti non mi sono espresso al meglio
  • potremmo anche immaganizzare 50 TB di spazio all'interno di una microSD, è spaventoso... 
    avremmmo cosi tanto spazio da poter installare TUTTO il play store o l'app store sul nostro smartphone XD
  • Non riesco a capire bene la frase "Come termine di confronto, per avere la stessa capacità di memoria inserita in un grammo di DNA occorrerebbero circa 150 chili di hard disk.", in quanto ci sono hard disk di varie dimensioni! Comunque sia, ho capito che un grammo di DNA ha una capienza smisurata.
    P.S. Gli hd non si misurano in chili? XD
  • Credo che quel 150kg sia un valore medio giusto per rendere l'idea delle proporzioni, tra spazio digitale disponibile e massa di materia effettivamente necessaria a contenerlo.