تهران- ایرنا- دانشمندان یک تکنیک نوین بر پایه آنزیم طراحی کرده اند که می تواند چالش های فنی کار با دی ان ای را برطرف کرده و زمینه را برای ذخیره سازی حجم عظیم اطلاعات روی دی ان ای فراهم سازد.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «سای تک دیلی»، «دی ان ای» را می توان برای ذخیره سازی قابل اعتماد مقادیر زیادی از داده های دیجیتال مورد استفاده قرار داد، اما کار بازیابی یا دستکاری داده های خاص نهفته در این مولکول ها تا کنون دشوار و چالش برانگیز بوده است. اکنون، دانشمندانی از مرکز تحقیقات علمی فرانسه CNRS و دانشگاه توکیو با استفاده از یک تکنیک نوین بر پایه آنزیم، اولین سرنخ ها را درباره چگونگی غلبه بر این موانع فنی به دست آورده اند. تحقیقات آنها به تازگی در نشریه «نیچر» منتشر شده است.
طبیعت بدون تردید بهترین روش را برای ذخیره سازی داده های عظیم ایجاد کرده است: دی ان ای. بر اساس این آگاهی، دی ان ای برای ذخیره سازی داده های دیجیتال از طریق ترجمه ارزش های دو دویی صفر یا یک به یکی از چهار «حرف» دی ان ای A , T,C , G مورد استفاده قرار گرفته است.
اما چگونه می توان از طریق پایگاه داده دیتابیس کدگذاری شده در دی ان ای جست و جو کرد و یک داده datum خاص را کشف کرد؟ اجرای محاسبات با استفاده از داده های کدگذاری شده دی ان ای بدون تبدیل آنها به شکل الکترونیک چگونه ممکن است؟ این ها سوالاتی هستند که تیم های تحقیقاتی از دانشگاه توکیو و چند موسسه تحقیقاتی دیگر درصدد پاسخ به آنها برآمده اند. آنها در حال آزمایش یک رویکرد جدید با استفاده از آنزیم ها و نورون های مصنوعی و شبکه های عصبی برای عملیات مستقیم روی داده های دی ان ای هستند.
این محققان بطور خاص از واکنش های سه آنزیم برای طراحی «نورون های» شیمیایی استفاده کرده اند که ساختار شبکه و توانایی برای محاسبات پیچیده اجرا شده توسط نورون های حقیقی را بازتولید می کنند. نورون های شیمیایی آنها قادر به اجرای محاسباتی با داده های روی دی ان ای و بیان نتایج آن به عنوان سیگنال های فلورسنت هستند.
این تیم های تحقیقاتی همچنین یک نوآوری جدید در زمینه سر هم کردن اسمبل کردن دو لایه از نورون های مصنوعی به منظور تصحیح محاسبات انجام داده اند. دقت کار همچنین از طریق مینیاتوریزه کردن میکروسیالی microfluidic واکنش ها ارتقا داده شده است. این پیشرفت ها ممکن است در نهایت امکان رصد و غربالگری بهتر را برای برخی بیماری های خاص و همچنین دستکاری کردن پایگاه داده های عظیم کدگذاری شده دی ان ای فراهم سازد.
دی ان ای زمانی که به دور از آب، هوا و نور نگهداری شود می تواند برای صدها هزار سال نگهداری شود و تا حد ۵۰۰ ترابایت از داده های دیجیتال را نگهداری کند. دی ان ای ممکن است در آینده یک جایگزین مناسب برای نگهداری تمام اطلاعات موجود حال حاضر جهان در حجمی به اندازه یک جعبه کفش باشد.
