تبديل «دي‌ان‌اي» به «هاردديسك زنده» براي ذخيره و حذف مكرر اطلاعات

دانشمندان دانشگاه «استنفورد» در يك شيوه علمي تخيلي، سلول‌هاي زنده را به دستگاههاي ذخيره داده تبديل كرده‌اند.

به گزارش سرويس فناوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)،‌ اين شيوه به رمزگذاري، ذخيره‌سازي و پاكسازي مكرر داده‌هاي ديجيتالي درون دي‌ان‌اي سلولهاي زنده مي‌پردازد.

به گفته دانشمندان دپارتمان زيست‌فناوري دانشگاه استنفورد، اين شيوه پس از سه سال پژوهش و 750 تلاش آماده شده است. اين محققان به تجديد آنزيم‌هاي طبيعي سازگارشده از باكتريها براي چرخاندن توالي‌هاي خاصي از دي‌ان‌اي به سمت جلو و عقب پرداخته‌اند.

در اصطلاح عملي، اين محققان به ساخت معادل ژنتيكي يك رقم دودويي يا يك «بيت» در اصطلاح داده‌ها پرداخته‌اند.

اين بيتها شامل بخشهاي كوتاه از دي‌ان‌اي بوده كه تحت تاثير دو پروتئين مختلف براي اشاره به يكي از دو جهت درون كروموزوم‌هاي باكتري اي‌كولاي قابل توليد هستند.

اين داده‌ها سپس با طراحي خاص بخش‌ها كه در زير تابش نور فرابنفش بسته به منشا دي‌ان‌اي آنها به رنگهاي قرمز و سبز درخشيده، قابل بازخواني مي‌شوند. دانشمندان با استفاده از شيوه جديد خود مي‌توانند اين بخش را به جلو و عقب بچرخانند.

ذخيره قابل برنامه‌ريزي اطلاعات درون دي‌ان‌اي سلول‌هاي زنده مي‌تواند به ابزار مهم و قدرتمندي در مطالعات سرطان، پيري، رشد اورگانيسم و حتي محيط طبيعي تبديل شود.

براي مثال دانشمندان توانستند تعداد مراتب تقسيم سلولي را شمارش كرده و اين امر ممكن است در آينده به دانشمندان قابليت خاموش كردن سلولها را پيش از سرطاني شدن ارائه كند.

در جهان رايانه اين كار مي‌تواند به شكل‌گيري اساس آنچه به عنوان حافظه غيرفرار شناسايي شده و بدون مصرف نيرو به حفظ اطلاعات پرداخته، منجر شود. در حوزه زيست‌فناوري اين موضوع به يك شكل فني‌تر موسوم به معكوس دي‌ان‌اي با واسطه نوتركيب ژني شناخته شده است.

اين تيم تحقيقاتي، كه پژوهش آنها در مجله مجموعه مقالات آكادمي ملي علوم آمريكا منتشر شده، دستگاه خود را يك ماژول «داده نشاني‌پذير نوتركيب ژني(RAD)» خوانده‌اند.

اين مهندسان براي راه‌اندازي سيستم خود بايد به كنترل ديناميك دقيق دو پروتئين متضاد اینتگراز و اكسيژناز درون يك ميكروب‌خوار پرداختند. به گفته آنها، پژوهشهاي پيشين به نمايش چگونگي چرخش توالي ژنتيكي به شكل برگشت‌ناپذير در يك جهت با ابراز يك آنزيم پرداخته بودند اما اين پژوهش جديد توانست اين چرخش به جلو و عقب را به طور مكرر براي توليد يك ثبت داده دودويي قابل استفاده مجدد اجرا كند.

محققان با چرخش بخشي از دي‌ان‌اي در يك جهت ديگر توانستند قابليت برگشت‌پذير بودن را به اين ذخيره‌ساز ارائه كنند.

با اين دستگاه، در آينده مي‌توان از سرعت و ميزان محاسبات و همچنين مكان و زمان رخ دادن آنها و چگونگي تاثير گذاري اين محاسبات بر درك انسان و تعامل آن با زندگي آگاهي يافت.

اكنون دانشمندان قصد دارند اين تك بيت را به هشت بيت يا يك بايت ذخيره داده ژنتيكي قابل برنامه‌ريزي تبديل كنند.