Progrese în stocarea ADN-ului prin tehnologia Epi-Bit

Progrese în stocarea ADN-ului prin tehnologia Epi-Bit

De ce contează:

În era datelor mari, fluxul global în masă de date reprezintă o provocare care se profilează pentru sistemele de stocare a datelor. Deoarece ADN-ul are o densitate de stocare incredibil de mare – un singur gram de ADN poate stoca 215.000 de terabytes, aceeași dimensiune ca 10 milioane de ore de video de înaltă definiție (Imburgia & Nivala, 2024) – și stabilitate pe termen lung, este un mediu atractiv pentru stocarea datelor. Cu toate acestea, stocarea tradițională a ADN-ului se bazează pe sinteza de novo, în care nucleotidele sunt adăugate una câte una într-o ordine fixă, făcând procesul consumator de timp și costisitor. Metoda lui Zhang și colab. permite auto-asamblarea ADN-ului, făcând scrierea datelor paralelă și programabilă.

În plus, metoda Epi-Bit poate fi folosită de indivizi pentru a-și personaliza stocarea ADN-ului, așa cum demonstrează implementarea metodei de către 60 de voluntari cu diferite medii academice. Acest lucru arată în mod clar potențialul metodei Epi-Bit de Zhang și colab. ca o metodă accesibilă, versatilă, rapidă și rentabilă de stocare a ADN-ului.

Metodologie:

– Informația este codificată prin metilarea selectivă la bazele citozinelor din ADN.
– Fragmentele de ADN presintetizate, așa-numitele cărămizi ADN, sunt asamblate într-o catenă de ADN reutilizabilă. Fiecare bloc de construcție a ADN-ului se leagă de o locație unică pe catena.
– Legarea precisă a blocului de construcție determină o enzimă să metileze o anumită poziție pe șablon, „tipărind” efectiv datele pe șablon.
– Fiecare bloc de construcție ADN urmează același sistem binar ca hardware-ul computerului și poartă un site metilat sau nemetilat pentru a codifica un 1 sau, respectiv, 0.
– Epi-biții sunt citiți folosind un secvențior de nanopori.

Constatări cheie:

– Folosind metoda epi-bit, Zhang și colab. au reușit să scrie 275.000 de biți de informații pe cinci șabloane pe o platformă automată, fără a fi nevoie de sinteza ADN, inclusiv două fotografii de înaltă rezoluție cu un tigru alb și un panda uriaș.

– Pe iDNAdrive, unul dintre Zhang și colab. platforma creata. care permite utilizatorilor să codifice ei înșiși datele, voluntarii au codificat aproximativ 5.000 de biți de date folosind kiturile de scriere Epi-Bit. Rata de eroare la citirea datelor a fost de numai 1,42%.

Surse: