Исследователи давно изучают уникальные свойства ДНК как носителя цифровой информации. Работы ведутся больше теоретические, и до практического применения ещё далеко. Несмотря на это, появление инноваций в лабораториях и университетах по всему миру наводит на мысль о потенциале этого варианта хранения и обработки данных.

Группа китайских исследователей разработала ДНК-кассету, которая теоретически может хранить все когда-либо записанные музыкальные треки. Профессор биомедицинской инженерии Южного университета науки и технологий Синъюй Цзян (Китай), совместно с коллегой, объединил удобство классической кассеты с цепями ДНК в носителе для долговременного хранения.

Вдохновлённая кассетой конструкция хранит синтетические молекулы ДНК на длинной пластиковой ленте. Команда запрограммировала основания ДНК – A, T, C и G – для генерации последовательностей, необходимых для кодирования цифровых файлов на ленте.

Лента заполнена синтетическими молекулами ДНК и покрыта «бронёй» из цеолитного имидазолата, защищающей хрупкие связи ДНК от деградации. Её общая ёмкость в 36 петабайт достаточна для хранения более 3 миллиардов треков, если каждая песня занимает 10 мегабайт.

ДНК обеспечивает чрезвычайно высокую плотность хранения – около 455 эксабайт на грамм. Кассета содержит огромное количество адресуемых разделов данных, обрабатываемых со скоростью до 1 570 записей в секунду. Она может вместить 28,6 мг ДНК на километр ленты, при этом сохраняется множество копий одних и тех же данных, что обеспечивает целостность информации в течение сотен лет.

Исследователи создали «накопитель» ДНК-кассеты, который случайным образом сохраняет неполные изображения на доступных разделах данных. Привод может восстанавливать, удалять и выполнять другие операции хранения с цепями синтетической ДНК в течение 50 минут. Полное восстановление изображений потребует применения методов секвенирования и декодирования ДНК «следующего поколения».