Китайские учёные сделали значительный шаг вперёд в области биохимии, разработав инновационный метод хранения данных в ДНК, который может изменить подход к архивированию информации. Исследователи из Пекинского университета, совместно с учеными из трёх других научных учреждений, представили результаты своей работы, посвящённой использованию метилирования ДНК для выборочной мутации «эпи-битов» на уже существующих цепочках ДНК.

Запись данных в ДНК обладает уникальной способностью достигать плотности хранения до 215 Пбайт на 1 грамм. Однако традиционные методы записи и чтения информации в этой области остаются дорогостоящими и медленными. Обычно процесс включает создание новых последовательностей с нуля. Новый подход, предложенный китайскими исследователями, позволяет записывать данные непосредственно в уже существующие молекулы ДНК, что обещает значительно ускорить процесс и снизить затраты.

Метод «эпи-битов» основывается на естественном процессе метилирования ДНК, который происходит на протяжении жизни организмов. Учёные разработали 700 различных «подвижных типов» ДНК, что открывает новые горизонты для автоматизации и ручного управления процессом записи информации.

В ходе экспериментов исследователи продемонстрировали возможность автоматической записи изображений размером 18 833 бита и 252 504 бита (31,5 кбайт) со скоростью 350 битов за реакцию. Для упрощения поиска данных была внедрена система штрих-кодов, которая позволяет точно идентифицировать местоположение фрагментов информации для быстрого извлечения.

Интересно, что запись данных вручную оказалась доступной даже для людей без специальной подготовки. В одном из экспериментов 60 добровольцев с помощью сервиса iDNAdrive смогли закодировать 5000 битов текстовой информации, продемонстрировав простоту и эффективность нового метода.

Хотя предложенный метод хранения данных имеет значительные преимущества — высокую плотность, стабильность, программируемость и масштабируемость — его практическое применение всё ещё требует доработки. В настоящее время скорость записи составляет около 40 бит/с, что примерно в 30 миллионов раз медленнее традиционных жёстких дисков. Тем не менее, стоимость записи данных в ДНК оказалась примерно в десять раз ниже по сравнению с созданием последовательностей с нуля.

На сегодняшний день цены на услуги по записи данных в ДНК остаются высокими: французская компания Biomemory предлагает свои услуги за €1000 за запись 1 кбайт на специализированной карте памяти с ДНК.

Несмотря на существующие ограничения, разработка китайских учёных открывает новые перспективы для хранения информации, предлагая более эффективные и экономически целесообразные решения.