كيف يخزن العلماء البيانات باستخدام الحمض النووي؟

ابتكر العلماء طريقة جديدة لتخزين البيانات القديمة، مثل ما كان تخزين هذه البيانات في الماضي قائمًا على الأقراص المرنة والأقراص المدمجة التي كانت موجودة منذ وقت قريب.

 

أوضح تقرير علمي أن باحثين من جامعة “كولومبيا” قد أضافوا إلى المجال المتنامي لتخزين بيانات الحمض النووي عن طريق كتابة البيانات في الحمض النووي للبكتيريا الحية.

 

كتب الفريق في ورقتهم البحثية في مجلة Nature Chemical Biology: “يؤسس هذا العمل إطارًا مباشرًا لتخزين البيانات  ليكون هذا الطريق من الرقمية إلى البيولوجية ويعزز قدرتنا على تبادل المعلومات بين السيليكون والكيانات القائمة على الكربون.

 

يلزم وجود مركب DNA من أجل تخزين البيانات الرقمية داخل الحمض النووي لتحويل تنسيق البيانات الثنائية للأصفار والآحاد إلى كود عضوي، ويتم ذلك عن طريق ترتيب مجموعات من القواعد الأربعة للجزيء – الأدينين، والجوانين، والسيتوزين، والثايمين.

 

يُعد تجميع البيانات لتخزين الحمض النووي ممارسة مكلفة ويمكن أن تصل الأسعار إلى 3500 دولار لتجميع 1 ميجا بايت من المعلومات وإضافة إلى السعر باهظ الثمن تواجه هذه العلمية مشكلة أخرى وهي  أن الحمض النووي يتحلل بمرور الوقت، مما يعني أن تخزين البيانات لا يستمر إلى الأبد.

 

وفي محاولة لإيجاد حل، حاول باحثو جامعة “كولومبيا” معرفة ما إذا كان يمكن تخزين بيانات الحمض النووي مع الكائنات الحية، ووجدوا أنه خلال تخزين البيانات في كائن حي، فقد استمر لفترة أطول، ليس ذلك فحسب، بل يمكن أيضًا أن ينتقل إلى نسل الكائن الحي، مما يزيد من طول العمر.

 

عمل فريق البحث، بقيادة هاريس وانج من جامعة “كولومبيا” على دراسة الحمض النووي للكائن الحي خلال العامين الماضيين، وتمكن الفريق من تشفير 72 بتًا من البيانات في مجموعة من الخلايا البكتيرية لكتابة الكلمات “مرحباً بالعالم!”، واستخدم الباحثون تقنية تحرير الجينات CRISPR لربط وتحرير التسلسلات الجديدة في الحمض النووي حتى يتمكنوا من تخزين البيانات في الجينات النشطة.

 

يشير العلماء في هذا المجال بأن تخزين الحمض النووي هو مسعى جدير بالاهتمام، حيث سيصبح كل واحد منا، تمثيل حي لتخزين البيانات وسيصبح قوة حاسوبية من خلال حمضه النووي.

 

إضافة إلى ذلك، يمكن ضغط أكثر من 10 تريليون جزيء DNA في سنتيمتر مكعب واحد، ويمكن أن يقوم السنتيمتر المكعب من المواد بإجراء 10 تريليونات عملية حسابية في وقت واحد ويحتوي على 10 تيرابايت من البيانات المذهلة وهذه المعلومات بأحجام أكبر مما يمكن تخزينه على مساحة مكافئة في أجهزة الكمبيوتر الحالية.

 

اقرأ ايضًا:

 

لماذا يدخل علم البيانات ضمن الوظائف الأساسية في وقتنا الحالي؟

 

6 أمثلة لاستخدام البيانات الضخمة في الشركات ومجال الأعمال